“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為全世界科學(xué)家研究的重要課題。為減小和消除CO2對(duì)環(huán)境的影響，一方面世界各國(guó)都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。
（1）已知：①CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H=-41kJ?mol-1
②C（s）+2H2（g）?CH4（g）△H=-73kJ?mol-1
③2CO（g）?C（s）+CO2（g）△H=-171kJ?mol-1
寫(xiě)出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O（g）的熱化學(xué)方程式：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ?mol-1CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ?mol-1。
（2）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理，在容積為2L的密閉容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間的變化如圖1所示。
①反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+3H2?CH3OH+H2OCO2+3H2?CH3OH+H2O。
②從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=0.11250.1125mol/（L?min）。
（3）煤化工通常研究不同條件下CO轉(zhuǎn)化率以解決實(shí)際問(wèn)題。已知在催化劑存在條件下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨p（H2O）p（CO）及溫度變化關(guān)系如圖2所示。[p（H2O）、p（CO）表示H2O、CO的平衡分壓，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)]上述反應(yīng)的逆反應(yīng)方向是吸熱吸熱反應(yīng)。（填“吸熱”或“放熱”）
②對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡分壓（pB）代替平衡濃度（cB）也可以表示平衡常數(shù)（記作Kp），則該反應(yīng)的Kp=p（CO2）p（H2）p（CO）p（H2O）p（CO2）p（H2）p（CO）p（H2O），提高p[H2O（g）]p（CO），則Kp不變不變（填“變大”、“變小”或“不變”）。使用鐵鎂催化劑的實(shí)際工業(yè)流程中，一般采用400℃左右、p[H2O（g）]p（CO）=3～5，采用此條件的原因可能是投料比太低，CO的轉(zhuǎn)化率不太高，而投料比3～5時(shí)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高達(dá)到96%～98%，再增加投料比，需要大大的增加蒸汽添加量，這樣在在經(jīng)濟(jì)上不合算，催化劑的活性溫度在400℃左右，p（H2O）p（CO）=3～5投料比太低，CO的轉(zhuǎn)化率不太高，而投料比3～5時(shí)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高達(dá)到96%～98%，再增加投料比，需要大大的增加蒸汽添加量，這樣在在經(jīng)濟(jì)上不合算，催化劑的活性溫度在400℃左右，p（H2O）p（CO）=3～5。
p
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【答案】CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ?mol-1；CO2+3H2?CH3OH+H2O；0.1125；吸熱；；不變；投料比太低，CO的轉(zhuǎn)化率不太高，而投料比3～5時(shí)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高達(dá)到96%～98%，再增加投料比，需要大大的增加蒸汽添加量，這樣在在經(jīng)濟(jì)上不合算，催化劑的活性溫度在400℃左右，=3～5
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：6引用：1難度：0.4
相似題
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1．將2molX和2molY充入2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：X（g）+3Y（g）?2Z（g）+aQ（g）。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成了0.8molZ，測(cè)得Q的濃度為0.4mol/L。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 15:0:1組卷：11引用：2難度：0.6 -
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）=mol/L，反應(yīng)開(kāi)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：162引用：26難度：0.3
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