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国家主席习近平指出,为推动实现碳达峰、碳中和目标,我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰碳中和“1+N”政策体系。二氧化碳加氢可转化为二甲醚,既可以降低二氧化碳排放量,也可以得到性能优良的汽车燃料。
回答下列问题:
(1)制取二甲醚的热化学方程式为:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH(g)+3H2O(g) ΔH。则ΔH=
-121.5kJ/mol
-121.5kJ/mol

已知:①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.0kJ•mol-1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5kJ•mol-1
(2)往一容积为2 L的恒容密闭容器中通入2molCO和6molH2,一定温度下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)。起始总压为Po,20min时达到化学平衡状态,测得CH3OCH3的物质的量分数为12.5%。
①达到化学平衡状态时,下列有关叙述正确的是
AD
AD
(填字母序号)。
a.容器内气体压强不再发生改变
b.正、逆反应速率相等且均为零
c.向容器内再通入1molCO2和3molH2,重新达平衡后CH3OCH3体积分数增大
d.向容器内通入少量氦气,则平衡向正反应方向移动
②0~20min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)=
0.1mol/(L•min)
0.1mol/(L•min)
,CO2的平衡转化率α(CO2)=
66.7%
66.7%
;该温度下,反应的平衡常数Kp=
768
P
4
0
768
P
4
0
(用含P0的式子表达,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③升高温度,二甲醚的平衡产率
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”),简述理由:
二甲醚的合成反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二甲醚产率减小
二甲醚的合成反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二甲醚产率减小

④工业上,CO2与H2混合气体以一定的比例和一定流速分别通过填充有催化剂Ⅰ、Ⅱ的反应器,CO2转化率与温度的关系如图。在催化剂Ⅱ作用下,温度高于T1时,CO2转化率下降的原因可能是
催化剂的活性降低
催化剂的活性降低

【答案】-121.5kJ/mol;AD;0.1mol/(L•min);66.7%;
768
P
4
0
;减小;二甲醚的合成反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二甲醚产率减小;催化剂的活性降低
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:45引用:3难度:0.5
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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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