利用CO2合成二甲醚有助于實現(xiàn)“碳中和”。CO2加氫合成二甲醚涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49kJ?mol-1
Ⅱ.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-24.5kJ?mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH3=+41.2kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的ΔH=-90.2-90.2kJ?mol?1。
(2)一定條件下,向恒容密閉容器中充入2molCH3OH(g),發(fā)生反應(yīng):2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)達(dá)平衡時,CH3OH(g)轉(zhuǎn)化率為50%。若反應(yīng)前容器中含有0.5molH2O(g),則CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為 40%40%。
(3)理論計算表明,在260℃和適當(dāng)催化劑條件下,向恒容密閉容器中充入1molCO2(g)和3molH2(g),初始壓強(qiáng)為pkPa,發(fā)生上述反應(yīng),10min時達(dá)平衡,生成0.05molCO(g)和0.3molH2O(g),容器中壓強(qiáng)為910pkPa。若反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)氣體分壓變化表示,則0~10min內(nèi)υ(CH3OCH3)=0.00125p0.00125pkPa?min-1;Kx是以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù),反應(yīng)Ⅰ平衡常數(shù)Kx=0.33.6×0.13.60.753.6×(2.353.6)30.33.6×0.13.60.753.6×(2.353.6)3(列出計算式即可)。
(4)起始投料比n(H2)n(CO2)=4,壓強(qiáng)為3.0MPa的條件下發(fā)生上述反應(yīng),CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時二甲醚的選擇性隨溫度的變化如圖所示。
已知:二甲醚選擇性=2n(CH3OCH3)參加反應(yīng)的n(CO2)表示平衡時CH3OCH3選擇性的曲線是 YY(填“X”或“Y”);溫度高于300℃時,曲線X的縱坐標(biāo)隨溫度升高而增大的原因是 溫度高于300℃時以反應(yīng)Ⅲ為主,反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動,CO2轉(zhuǎn)化率增大溫度高于300℃時以反應(yīng)Ⅲ為主,反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動,CO2轉(zhuǎn)化率增大。
(5)為同時提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH3OCH3的選擇性,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為 BB(填標(biāo)號)。
A.低溫、低壓
B.低溫、高壓
C.高溫、低壓
D.高溫、高壓
9
10
0
.
3
3
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6
×
0
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1
3
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6
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3
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(
2
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35
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6
)
3
0
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3
3
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0
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1
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(
2
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35
3
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)
3
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
2
n
(
C
H
3
OC
H
3
)
參加反應(yīng)的
n
(
C
O
2
)
【考點】化學(xué)平衡的計算.
【答案】-90.2;40%;0.00125p;;Y;溫度高于300℃時以反應(yīng)Ⅲ為主,反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動,CO2轉(zhuǎn)化率增大;B
0
.
3
3
.
6
×
0
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1
3
.
6
0
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75
3
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6
×
(
2
.
35
3
.
6
)
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:130引用:3難度:0.3
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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