工业合成二甲醚(CH3OCH3)是CO2资源化在推进能源绿色转型,实现“碳达峰、碳中和”中具有重要意义。回答下列问题:
(1)反应I.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH1
II.2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH2
则:反应III.2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH3=ΔH2-2ΔH1ΔH2-2ΔH1(用“ΔH1”、“ΔH1”表示)。上述反应ΔS<0的是 Ⅱ、ⅢⅡ、Ⅲ(填“I”、“II”或“III”)。
(2)向2L恒容密闭容器中按n(CO2)=1mol与n(H2)=3mol的混合气体,发生反应II2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH2。a点反应达到平衡状态,在不同催化剂作用下合成二甲醚,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。

①下列说法正确的是 ADEADE(填字母序号)。
A.b点v(正)>v(逆),c点v(正)=v(逆)
B.该反应的ΔH2>0
C.反应速率a>b>c
D.催化剂A在该反应中比催化剂B、C效果都好
E.在c点保持T5不变,再通入1molCO2和3molH2,将使CO2的转化率提高
②温度在T5时,反应II的平衡常数 0.25α×(0.75α)3[0.5×(1-α)]2×[1.5×(1-α)]60.25α×(0.75α)3[0.5×(1-α)]2×[1.5×(1-α)]6(用含α的式子表示)。
(3)一定温度下,向填充有催化剂的恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2和H2,同时发生反应I和反应II,15min末反应达到平衡。测得反应前容器内压强为P0,平衡时二甲醚中分压为P1,氢气的分压为P2。CO2的平衡转化率为 P0-2P2-8P1P0×100%P0-2P2-8P1P0×100%(用含P0、P1、P2的代数式表示)。
(4)用合成的二甲醚作燃料电池的燃料,写出在碱性条件下负极的电极反应式为 CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2OCH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O。
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【答案】ΔH2-2ΔH1;Ⅱ、Ⅲ;ADE;;×100%;CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O
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【解答】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:18引用:1难度:0.6
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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
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