2030年實現“碳達峰”,2060年達到“碳中和”的承諾,體現了我國的大國風范。二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳?;卮鹣铝袉栴}:
①CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH1
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH2=-90kJ?mol-1
③CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-49kJ?mol-1
(1)根據上述反應求:④CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的ΔH4=-41-41kJ?mol-1。
(2)我國學者結合實驗與計算機模擬結果,研究了在金催化劑表面上反應④的反應歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。
寫出該歷程中決速步驟的化學方程式:COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*。
(3)一體積可變的密閉容器中,在保持aMPa下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,平衡時,CO和CH3OH在含碳產物中物質的量分數及CO2的轉化率隨溫度的變化如圖所示:

①圖中m曲線代表的物質為 CH3OHCH3OH。
②下列說法正確的是 ACAC(填標號)。
A.180~380℃范圍內,H2的平衡轉化率始終低于CO2
B.溫度越高,越有利于工業(yè)生產CH3OH
C.一定時間內反應,加入選擇性高的催化劑,可提高CH3OH的產率
D.150~400℃范圍內,隨著溫度的升高,CO2的反應速率先減小后增大
③已知氣體分壓=氣體總壓×氣體的物質的量分數,用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數Kp,270℃時反應①的分壓平衡常數Kp為 0.150.15(保留2位有效數字)。
(4)在一定條件下,密閉容器中加入一定量的CO、H2O(g)和催化劑僅發(fā)生反應CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),其速率方程為v正=k正p(CO)p(H2O),v逆=k逆p(CO2)p(H2),其中v正、v逆為正、逆反應速率,k正、k逆分別為速率常數,p為氣體的分壓。已知降低溫度時,k正-k逆增大,調整CO和H2O初始投料比,測得CO的平衡轉化率如圖,A、B、C、D四點中溫度由高到低的順序是 B>A>C>DB>A>C>D,在C點所示投料比下,當CO轉化率達到40%時,v正/v逆=9494。(保留兩位小數)

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【答案】-41;COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*;CH3OH;AC;0.15;B>A>C>D;
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/12 1:0:1組卷:28引用:1難度:0.5
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A.減小C2H2的濃度
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