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CO2是一種豐富的碳資源,將其轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品以實現(xiàn)資源利用是科研工作者的研究熱點(diǎn)之一。回答下列問題:
(1)①合成CH3OH。在200~250℃的CO2加氫反應(yīng)器中,主要反應(yīng)有:
反應(yīng)?。篊O2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=-90kJ?mol-1;
反應(yīng)ⅱ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2=+41kJ?mol-1;
反應(yīng)ⅲ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3。ΔH3=
-49kJ?mol-1
-49kJ?mol-1
,反應(yīng)ⅲ能夠自發(fā)進(jìn)行的條件是
低溫
低溫
(填“低溫”“高溫”或“任何溫度”)。
②一定條件下進(jìn)行反應(yīng)ⅲ制備甲醇,測得CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度(T)、起始投料比(m)的關(guān)系如圖所示。
關(guān)系如圖所示。

下列描述正確的是
AC
AC
(填字母)。
A.若m=
n
C
O
2
n
H
2
,則m3>m2>m1
B.在T1前,v>v,在T2時,v<v
C.若m2=
n
C
O
2
n
H
2
=
1
3
,則a點(diǎn)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率等于H2的平衡轉(zhuǎn)化率
D.若反應(yīng)一段時間后CH3OH(g)和H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)相同可判斷上述反應(yīng)達(dá)平衡
(2)合成二甲醚(CH3OCH3)。涉及以下主要反應(yīng):
反應(yīng)iv.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH4>0
反應(yīng)v.2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH5<0
恒壓條件下,CO2、H2起始量相等時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OCH3的選擇性隨溫度變化如圖。已知:CH3OCH3的選擇性=
2
n
C
H
3
OC
H
3
生成
n
C
O
2
消耗
×100%

①300℃時,通入CO2、H2各1mol,平衡時CH3OCH3的選擇性、CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均為30%,則平衡時生成CH3OCH3的物質(zhì)的量為
0.045
0.045
mol,此溫度下反應(yīng)iv的平衡常數(shù)K=
0.20
0.20
(保留2個有效數(shù)字)。
②溫度高于300℃,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是
升高溫度,反應(yīng)ⅳ正向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)ⅴ逆向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,300℃后升溫,反應(yīng)ⅳ中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大的幅度大于反應(yīng)ⅴ的減小幅度
升高溫度,反應(yīng)ⅳ正向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)ⅴ逆向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,300℃后升溫,反應(yīng)ⅳ中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大的幅度大于反應(yīng)ⅴ的減小幅度
。
③220℃時,CO2和H2反應(yīng)一段時間后,測得A點(diǎn)CH3OCH3的選擇性為48%,不改變反應(yīng)時間和溫度及投料比,能提高CH3OCH3的選擇性的措施有
增大壓強(qiáng)(或使用對反應(yīng)ⅴ催化活性更高的催化劑)
增大壓強(qiáng)(或使用對反應(yīng)ⅴ催化活性更高的催化劑)
(任寫一種)。

【答案】-49kJ?mol-1;低溫;AC;0.045;0.20;升高溫度,反應(yīng)ⅳ正向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)ⅴ逆向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,300℃后升溫,反應(yīng)ⅳ中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大的幅度大于反應(yīng)ⅴ的減小幅度;增大壓強(qiáng)(或使用對反應(yīng)ⅴ催化活性更高的催化劑)
【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:2024/7/7 8:0:9組卷:37引用:5難度:0.5
相似題
  • 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=
     
    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
  • 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(  )

    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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