CO2、H2為重要化工原料,常用于合成重要化合物。
Ⅰ.以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)ΔH1=-49kJ?mol-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ?mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3
回答下列問(wèn)題:
(1)Kp為分壓平衡常數(shù),各反應(yīng)的lnKp隨1T的變化如圖所示。
反應(yīng)ⅲ的ΔH3=-90-90kJ?mol-1,其對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)為 aa(填“a”或“c”)。
(2)在5MPa下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,平衡時(shí),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:
①圖中代表CH3OH的曲線(xiàn)為 mm(填“m”或“n”)。
②解釋150~250℃范圍內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因 反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),溫度升高使CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小的程度大于反應(yīng)Ⅱ使CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大的程度反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),溫度升高使CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小的程度大于反應(yīng)Ⅱ使CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大的程度。
③下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 BCBC(填字母)。
A.H2的平衡轉(zhuǎn)化率始終低于CO2的
B.溫度越低,越有利于工業(yè)生產(chǎn)CH3OH
C.加入選擇性高的催化劑,可提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率
D.150~400℃范圍內(nèi),溫度升高,H2O的平衡產(chǎn)量先減小后增大
④270℃時(shí)CO的分壓為 0.16MPa0.16MPa,反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)為 0.12×0.240.76×2.520.12×0.240.76×2.52(列出算式)。
Ⅱ.CH4超干重整CO2得到的CO經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)可制得H2C2O4(草酸)。在水溶液中H2C2O4、HC2O-4和C2O2-4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH關(guān)系如圖所示,則c點(diǎn)溶液pH=2.72.7。
Ⅲ.利用Al-CO2電池(工作原理如圖所示)能有效地將CO2轉(zhuǎn)化成化工原料草酸鋁Al2(C2O4)3。
已知:電池的正極反應(yīng)式:2CO2+2e-=C2O2-4(草酸根)正極反應(yīng)過(guò)程中,O2起催化作用,催化過(guò)程可表示為:①6O2+6e-=6O-2②??????
寫(xiě)出反應(yīng)②的方程式 6CO2+6O2-2=3C2O2-4+6O26CO2+6O2-2=3C2O2-4+6O2。
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【答案】-90;a;m;反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),溫度升高使CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小的程度大于反應(yīng)Ⅱ使CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大的程度;BC;0.16MPa;;2.7;6CO2+6=3C2+6O2
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/2 3:0:2組卷:10引用:1難度:0.5
相似題
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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(shí),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(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),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(gè)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(yáng)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:59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(cè)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(shí)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:162引用:26難度:0.3
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