CO2的资源化利用技术是世界各国研究的热点。
Ⅰ.CO2与H2合成二甲醚(CH3OCH3)。该工艺主要涉及三个反应:
反应A:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.01kJ⋅mol-1
反应B:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.17kJ⋅mol-1
反应C:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-24.52kJ⋅mol-1
(1)一定温度下,向1L恒容密闭容器中加入0.25molCO2和1.0molH2发生上述3个反应,达到平衡时测得部分物质的浓度如下表所示:
成分 | CO | CO2 | CH3OCH3 |
浓度/mol⋅L-1 | 8×10-3 | 0.17 | 3×10-2 |
32%
32%
,平衡时CO2转化为CH3OCH3的选择性=75%
75%
(选择性是指生成指定物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)。(2)在压强3.0MPa,
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)

①当温度超过290℃,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是
温度升高,CO选择性增大,使CO2的平衡转化率增大,CH3OCH3选择性降低,使CO2的平衡转化率减小,CO2的平衡转化率增大幅度大于减小幅度,CO2的转化率增加
温度升高,CO选择性增大,使CO2的平衡转化率增大,CH3OCH3选择性降低,使CO2的平衡转化率减小,CO2的平衡转化率增大幅度大于减小幅度,CO2的转化率增加
。②不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有
增大压强
增大压强
。Ⅱ.CO2与CH4重整制合成气(反应中催化剂活性因积碳而降低。)主要反应为:
反应A:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
反应B:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
反应C:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
不同温度下,分别向若干体积相等的密闭容器中充入等量CH4和CO2。反应相同时间,实验测得原料气的转化率和水的物质的量随温度变化的曲线如图所示。

(3)图中表示CO2的转化率随温度变化的曲线是
Y
Y
。(填X或Y)(4)其他条件不变,起始
n
(
C
H
4
)
n
(
C
O
2
)
起始较小时,CH4升温浓度相对较低,反应速率较慢,CO2转化率较低,起始较大时,CH4升温浓度相对较大,过多占据催化剂活性中心,阻碍了CO2的吸附,导致反应速率减弱,CO2转化率也较低
n
(
C
H
4
)
n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
4
)
n
(
C
O
2
)
起始较小时,CH4升温浓度相对较低,反应速率较慢,CO2转化率较低,起始较大时,CH4升温浓度相对较大,过多占据催化剂活性中心,阻碍了CO2的吸附,导致反应速率减弱,CO2转化率也较低
。n
(
C
H
4
)
n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
4
)
n
(
C
O
2
)
【答案】32%;75%;温度升高,CO选择性增大,使CO2的平衡转化率增大,CH3OCH3选择性降低,使CO2的平衡转化率减小,CO2的平衡转化率增大幅度大于减小幅度,CO2的转化率增加;增大压强;Y;起始较小时,CH4升温浓度相对较低,反应速率较慢,CO2转化率较低,起始较大时,CH4升温浓度相对较大,过多占据催化剂活性中心,阻碍了CO2的吸附,导致反应速率减弱,CO2转化率也较低
n
(
C
H
4
)
n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
4
)
n
(
C
O
2
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:60引用:1难度:0.7
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(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
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