2021年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告指出,要做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作,制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案。二氧化碳加氫制備甲醇既可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳的資源化利用,又可以有效緩解溫室效應(yīng)問(wèn)題。
已知:(Ⅰ)CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H1=+40.9kJ/mol
(Ⅱ)CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H2=-90.3kJ/mol
(Ⅲ)CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H3
(1)△H3=-49.4kJ/mol-49.4kJ/mol;上述3個(gè)反應(yīng)△S<0的有 Ⅱ、ⅢⅡ、Ⅲ。(填反應(yīng)序號(hào))
(2)提高反應(yīng)(Ⅲ)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有 低溫、高壓低溫、高壓。
(3)當(dāng)反應(yīng)壓力2MPa、原料氣CO2和H2體積比1:3時(shí),一定范圍內(nèi)溫度對(duì)CO2轉(zhuǎn)化率、CH3OH選擇性、CH3OH產(chǎn)率的影響如圖所示。CH3OH產(chǎn)率在250℃時(shí)達(dá)到最大的主要原因是 溫度低于250℃時(shí),溫度升高CO2轉(zhuǎn)化率增大,而甲醇選擇性甲醇略有減小;溫度高于250℃時(shí),溫度升高甲醇選擇性降低溫度低于250℃時(shí),溫度升高CO2轉(zhuǎn)化率增大,而甲醇選擇性甲醇略有減小;溫度高于250℃時(shí),溫度升高甲醇選擇性降低。
(4)在240℃、4MPa恒壓條件下發(fā)生反應(yīng)(II),原料氣體積組成為V(H2):V(CO2):V(N2)=3:1:1,平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則CH3OH的壓強(qiáng)為 0.5MPa0.5MPa,反應(yīng)(Ⅱ)的平衡常數(shù)Kp=427(MPa)-2427(MPa)-2。(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(5)某溫度下,反應(yīng)(Ⅲ)在初期階段的速率方程為r=k×p(CO2)×p3(H2)×(1-Kp)。其中:k為反應(yīng)速率常數(shù),隨溫度升高而增大,K,為該反應(yīng)的平衡常數(shù)。對(duì)于處于初期階段的該反應(yīng),若增加CO2壓強(qiáng),則r 增大增大(填“增大”、“不變”或“減小”,下同);若升高溫度,則r 增大增大。
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】-49.4kJ/mol;Ⅱ、Ⅲ;低溫、高壓;溫度低于250℃時(shí),溫度升高CO2轉(zhuǎn)化率增大,而甲醇選擇性甲醇略有減小;溫度高于250℃時(shí),溫度升高甲醇選擇性降低;0.5MPa;(MPa)-2;增大;增大
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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:20引用:3難度:0.5
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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( )
A.容器中 D 的物質(zhì)的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應(yīng)速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質(zhì)的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質(zhì)的量一定增加了 0.30 mol 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:163引用:26難度:0.3
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