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2022年7月13日,化學(xué)所碳中和中心召開碳中和會議,白春禮做了“在碳中和愿景下的能源化學(xué)”的特邀報告,戰(zhàn)略性闡述了二氧化碳轉(zhuǎn)化利用如何支撐實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),利用CO、CO2加氫制甲醇的有關(guān)反應(yīng)如下:
Ⅰ.2H2(g)+CO(g) 
催化劑
CH3OH(g)ΔH1<0
Ⅱ.H2(g)+CO2(g) 
催化劑
CO(g)+H2O(g)ΔH2>0
Ⅲ.3H2(g)+CO2(g) 
催化劑
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3
(1)反應(yīng)Ⅰ的ΔH1
ΔH3-ΔH2
ΔH3-ΔH2
(用含ΔH2、ΔH3的式子表示)。
(2)要使反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率加快,可采取的措施有 
ACE
ACE
(填序號)。
A.縮小反應(yīng)容器的容積
B.往密閉容器中不斷通入氮?dú)?br />C.升高溫度
D.保持恒壓狀態(tài)不斷通入氮?dú)?nbsp;   E.使用合適的催化劑
(3)一定溫度下,往5L反應(yīng)釜中充入1molCO2、3molH2,發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,反應(yīng)了5min后,氣體總的物質(zhì)的量減少了20%,則0~5min內(nèi),H2的平均反應(yīng)速率v═
0.048mol/(L?min)
0.048mol/(L?min)
。
(4)在不同溫度、壓強(qiáng)和相同催化劑條件下,發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,初始時CO2、H2分別為1.0mol、3.0mol,測得H2的平衡轉(zhuǎn)化率[a(H2)]隨溫度和壓強(qiáng)的變化如圖1所示。

①如圖可知壓強(qiáng)p1、p2、p3的大小關(guān)系為 
p1<p2<p3
p1<p2<p3
。
②250℃、p3條件下,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp
49
12
p
2
2
49
12
p
2
2
(用含p3的式子表示,Kp
p
C
H
3
OH
p
H
2
O
p
3
H
2
p
C
O
2
,p為各物質(zhì)的分壓,分壓═總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(5)在密閉容器中充入CO2、H2,發(fā)生上述反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅲ,在不同催化劑Cat1、Cat2作用下,測得溫度與甲醇選擇性的關(guān)系如圖2所示。在其他條件相同時,若想主要發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,催化效率較高的是 
Cat1
Cat1
(填“Cat1”或“Cat2”。)。在Cat2作用下,溫度高于500℃時,甲醇的產(chǎn)率降低的可能原因是 
催化劑選擇性降低,副產(chǎn)物增多(或催化劑失活)
催化劑選擇性降低,副產(chǎn)物增多(或催化劑失活)
。

【答案】ΔH3-ΔH2;ACE;0.048mol/(L?min);p1<p2<p3;
49
12
p
2
2
;Cat1;催化劑選擇性降低,副產(chǎn)物增多(或催化劑失活)
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/30 0:0:1組卷:29引用:2難度:0.5
相似題
  • 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( ?。?/h2>

    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=
     
    kJ?mol-1
    (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
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    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
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    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)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (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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