將CO2轉化為CO、CH3OH等燃料,可以有效的緩解能源危機,同時可以減少溫室氣體,實現“雙碳目標”。
(1)t℃時,H2還原CO2的熱化學方程式如下:
Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ?mol-1
Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ?mol-1
已知反應Ⅰ、Ⅱ的平衡常數分別為K1、K2。由蓋斯定律可知,CO(g)與2molH2(g)反應生成CH3OH(g)的熱化學方程式為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-49.5-41)kJ?mol-1=-90.5kJ?mol-1CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-49.5-41)kJ?mol-1=-90.5kJ?mol-1,K=K2K1K2K1(用K1、K2表示)。
(2)若反應Ⅰ的正反應活化能表示為EkJ?mol-1,則E >>41(填“>”“<”或“=”)。
(3)t℃,向10L密閉容器中充入1molCO2和2.5molH2,發(fā)生反應Ⅰ,5min達到平衡時,測得CO的物質的量為0.5mol。
①平衡時CO的體積分數=17或14.3%17或14.3%。
②下列措施既能加快反應速率又能提高CO2的平衡轉化率的是 ABAB。
A.升高反應溫度
B.增大H2的濃度
C.分離出CO
D.縮小容器容積
③t℃,向10L密閉容器中充入2molCO2和一定量的H2,發(fā)生反應Ⅰ,兩種氣體的平衡轉化率(a),與起始反應物的物質的量之比n(CO2)n(H2)的關系如圖所示:
能表示CO2平衡轉化率曲線的是 L2L2(填L1或L2),M點的縱坐標:b=13或33.3%13或33.3%。
④在t℃,壓強為P時,Kp=0.250.25。(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)
K
2
K
1
K
2
K
1
1
7
1
7
n
(
C
O
2
)
n
(
H
2
)
1
3
1
3
【答案】CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-49.5-41)kJ?mol-1=-90.5kJ?mol-1;;>;或14.3%;AB;L2;或33.3%;0.25
K
2
K
1
1
7
1
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:2難度:0.5
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②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
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(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
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