從CO2捕獲技術(shù)應(yīng)用中分離出CO2,作原料氣體來(lái)合成基礎(chǔ)化工品是很有前景的方法。
(1)研究表明二氧化碳與氫氣在某催化劑作用下可以還原為甲醇,該反應(yīng)如下:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)。反應(yīng)歷程如圖所示(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*標(biāo)注,如*CO2表示單個(gè)CO2分子吸附在催化劑表面;圖中*H已省略)。
①上述合成甲醇的反應(yīng)過(guò)程中決定反應(yīng)速率的步驟是 *HCOO+*H=*CO+*H2O*HCOO+*H=*CO+*H2O(用化學(xué)方程式表示)。
②該過(guò)程的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為 CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+0.52NAev/molCO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+0.52NAev/mol。
③有利于提高平衡時(shí)CO2轉(zhuǎn)化率的措施有 bdbd(填字母)。
a.使用催化劑
b.增大壓強(qiáng)
c.增大CO2和H2的初始投料比
d.升高溫度
(2)在催化劑(Ni/xMg)作用下二氧化碳與氫氣反應(yīng)還可以還原為甲烷,反應(yīng)如下CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)。以5molH2和1molCO2為初始原料,保持總壓為P0發(fā)生反應(yīng),不同溫度下在相同時(shí)間測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率如圖。
①三種催化劑(Ni/xMg)中,催化效果最好的是 Ni/0.05MgNi/0.05Mg。使用Ni催化反應(yīng)1.2min達(dá)到A點(diǎn),化學(xué)反應(yīng)速率v(H2)=4.84.8g?min-1。
②下列表述能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡的是 adad。
a.v正(H2)=2v逆(H2O)
b.氣體壓強(qiáng)不變
c.氣體總質(zhì)量不變
d.氣體總體積不變
③B點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp計(jì)算式為 (0.94.2p0)×(1.84.2p0)2(0.14.2p0)×(1.44.2p0)4(0.94.2p0)×(1.84.2p0)2(0.14.2p0)×(1.44.2p0)4(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)催化電解吸收CO2的KOH溶液(主要溶質(zhì)為KHCO3)可將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。在相同條件下,隨電解電壓的變化陰極產(chǎn)物也發(fā)生變化。
①當(dāng)電壓較低時(shí),電解過(guò)程中沒(méi)有含碳產(chǎn)物生成,陰極主要還原產(chǎn)物為 H2H2。
②當(dāng)電壓較高時(shí),電解生成C2H4和HCOO-消耗的電量之比為3:1,則C2H4和HCOO-物質(zhì)的量之比為 1:21:2。
(
0
.
9
4
.
2
p
0
)
×
(
1
.
8
4
.
2
p
0
)
2
(
0
.
1
4
.
2
p
0
)
×
(
1
.
4
4
.
2
p
0
)
4
(
0
.
9
4
.
2
p
0
)
×
(
1
.
8
4
.
2
p
0
)
2
(
0
.
1
4
.
2
p
0
)
×
(
1
.
4
4
.
2
p
0
)
4
【答案】*HCOO+*H=*CO+*H2O;CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+0.52NAev/mol;bd;Ni/0.05Mg;4.8;ad;;H2;1:2
(
0
.
9
4
.
2
p
0
)
×
(
1
.
8
4
.
2
p
0
)
2
(
0
.
1
4
.
2
p
0
)
×
(
1
.
4
4
.
2
p
0
)
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/11 5:0:1組卷:22引用:1難度:0.5
相似題
-
1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7 -
2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來(lái)合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池正極的電極反應(yīng)式為
②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
相關(guān)試卷