2030年實現(xiàn)“碳達(dá)峰”,2060年達(dá)到“碳中和”的承諾,體現(xiàn)了我國的大國風(fēng)范。二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳?;卮鹣铝袉栴}:
①CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH1
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH2=-90kJ?mol-1
③CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-49kJ?mol-1
(1)根據(jù)上述反應(yīng)求:④CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的ΔH4=-41-41kJ?mol-1。
(2)我國學(xué)者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上反應(yīng)④的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。
寫出該歷程中決速步驟的化學(xué)方程式:COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*。
(3)一體積可變的密閉容器中,在保持aMPa下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,平衡時,CO和CH3OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)及CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:
①圖中m曲線代表的物質(zhì)為 CH3OHCH3OH。
②下列說法正確的是 ACAC(填標(biāo)號)。
A.180~380℃范圍內(nèi),H2的平衡轉(zhuǎn)化率始終低于CO2
B.溫度越高,越有利于工業(yè)生產(chǎn)CH3OH
C.一定時間內(nèi)反應(yīng),加入選擇性高的催化劑,可提高CH3OH的產(chǎn)率
D.150~400℃范圍內(nèi),隨著溫度的升高,CO2的反應(yīng)速率先減小后增大
③已知氣體分壓=氣體總壓×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp,270℃時反應(yīng)①的分壓平衡常數(shù)Kp為 0.150.15(保留2位有效數(shù)字)。
(4)在一定條件下,密閉容器中加入一定量的CO、H2O(g)和催化劑僅發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),其速率方程為v正=k正p(CO)p(H2O),v逆=k逆p(CO2)p(H2),其中v正、v逆為正、逆反應(yīng)速率,k正、k逆分別為速率常數(shù),p為氣體的分壓。已知降低溫度時,k正-k逆增大,調(diào)整CO和H2O初始投料比,測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率如圖,A、B、C、D四點中溫度由高到低的順序是 B>A>C>DB>A>C>D,在C點所示投料比下,當(dāng)CO轉(zhuǎn)化率達(dá)到40%時,v正/v逆=9494。(保留兩位小數(shù))
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【答案】-41;COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*;CH3OH;AC;0.15;B>A>C>D;
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/12 1:0:1組卷:28引用:1難度:0.5
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1.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( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.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
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 -
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