二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41 kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH2=-90 kJ•mol-1
总反应的ΔH=-49-49kJ•mol-1;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 AA(填标号),判断的理由是 反应①为慢反应,说明反应活化能较大,反应①为吸热反应,总反应为放热反应反应①为慢反应,说明反应活化能较大,反应①为吸热反应,总反应为放热反应。

(2)合成总反应在起始物n(H2)n(CO2)=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH),在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式Kp=p(CH3OH)×p(H2O)p(CO2)×p3(H2)p(CH3OH)×p(H2O)p(CO2)×p3(H2);
②图中对应等压过程的曲线是 bb,判断的理由是 反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,甲醇物质的量分数减小反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,甲醇物质的量分数减小;
③当x(CH3OH)=0.10时,CO2的平衡转化率α=33%33%,反应条件可能为 5×105Pa、210℃5×105Pa、210℃或 9×105Pa、250℃9×105Pa、250℃。

n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
p
(
C
H
3
OH
)
×
p
(
H
2
O
)
p
(
C
O
2
)
×
p
3
(
H
2
)
p
(
C
H
3
OH
)
×
p
(
H
2
O
)
p
(
C
O
2
)
×
p
3
(
H
2
)
【考点】化学平衡的计算.
【答案】-49;A;反应①为慢反应,说明反应活化能较大,反应①为吸热反应,总反应为放热反应;;b;反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,甲醇物质的量分数减小;33%;5×105Pa、210℃;9×105Pa、250℃
p
(
C
H
3
OH
)
×
p
(
H
2
O
)
p
(
C
O
2
)
×
p
3
(
H
2
)
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:1324引用:7难度:0.7
相似题
-
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=
(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
(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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3