溫室氣體的利用是當前環(huán)境和能源領(lǐng)域的研究熱點,合理利用燃料廢氣中的CO2,也是實現(xiàn)“碳中和”的途徑之一、回答下列問題:
(1)CO2與CH4重整可以同時利用兩種溫室氣體,其工藝過程中涉及如下反應(yīng):
I.CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247.4kJ?mol-1
II.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2
III.CH4(g)+12O2(g)?CO(g)+2H2(g)ΔH3=-35.6kJ?mol-1
①已知:12O2(g)+H2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ?mol-1,則ΔH2=+41.2+41.2kJ?mol-1
②一定條件下,向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCH4(g)、2molCO2(g)、1molH2(g)和適量O2(g),平衡時,容器中CH4(g)為amol,CO2(g)為bmol,H2O(g)為cmol,此時CO(g)的濃度為 3-a-b3-a-bmol?L-1(用含a、b、c、V的代數(shù)式表示,下同),反應(yīng)I的平衡常數(shù)為 (3-a-b)c(3-2a-c)b(3-a-b)c(3-2a-c)b(mol?L-1)2
(2)在催化劑作用下CO2和H2合成甲酸涉及到以下反應(yīng):
I.CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)ΔH1<0
II.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2
剛性容器中CO2(g)和H2(g)按物質(zhì)的量1:1投料,平衡時HCOOH和CO的選擇性隨溫度變化如圖所示。
①曲線a隨溫度升高而下降的原因是 CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動,為同時提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時HCOOH的選擇性,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為 DD(填標號)。
A.低溫、低壓
B.低溫、高壓
C.高溫、低壓
D.高溫、高壓
②240℃時,容器內(nèi)壓強隨溫度的變化如表:
1
2
1
2
(
3
-
a
-
b
)
c
(
3
-
2
a
-
c
)
b
(
3
-
a
-
b
)
c
(
3
-
2
a
-
c
)
b
時間/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
壓強/MPa | p0 | 0.91p0 | 0.85p0 | 0.80p0 | 0.80p0 |
0.0625
k
P
2
0
0.0625
(用含p0、k的式子表示)。k
P
2
0
【答案】+41.2;3-a-b;;CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動;D;0.0625
(
3
-
a
-
b
)
c
(
3
-
2
a
-
c
)
b
k
P
2
0
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:7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
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