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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
-41
kJ?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
CH3OH
CH3OH
。
②下列說法正確的是
AC
AC
(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
0.15
0.15
(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=kp(CO)p(H2O),v=kp(CO2)p(H2),其中v、v為正、逆反應速率,k、k分別為速率常數,p為氣體的分壓。已知降低溫度時,k-k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>D
B>A>C>D
,在C點所示投料比下,當CO轉化率達到40%時,v/v=
9
4
9
4
。(保留兩位小數)

【答案】-41;COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*;CH3OH;AC;0.15;B>A>C>D;
9
4
【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
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

    ①T℃時,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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (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
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:67難度:0.6
  • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (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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