实现二氧化碳选择性、稳定性加氢合成甲醇是“甲醇经济”理念下的一个重要成果。
反应包括两步:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H1=+40.9kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2=-90.4kJ/mol
(1)由CO2合成CH3OH(g)的热化学方程式 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5kJ/molCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5kJ/mol
(2)恒压下,按n(CO2):n(H2)=1:3时,该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。(分子筛膜能选择性分离出H2O)。

①根据图中数据,压强不变时采用有分子筛膜时的最佳反应温度为 210210℃
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是 分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O,减少了生成物,平衡向正向移动,甲醇产率升高分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O,减少了生成物,平衡向正向移动,甲醇产率升高。
(3)如果在不同压强下,CO2和H2的起始物质的量比仍为1:3,测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度升高的变化关系,如图所示。

已知:
CO2的平衡转化率=n(CO2)初始-n(CO2)平衡n(CO2)初始×100%
CH3OH的平衡产率=n(CH3OH)平衡n(CO2)初始×100%
①压强p1>>p2(填“>”或“<”),原因 生成甲醇的反应是气体体积数减小的反应,压强增大CH3OH的平衡产率增大生成甲醇的反应是气体体积数减小的反应,压强增大CH3OH的平衡产率增大。
②其中图中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 乙乙(填“甲”或“乙”)。
③图乙中T1温度时,两条曲线几乎交于一点,分析原因 反应I为吸热反应,反应II为放热反应。T1时温度高,体系中以反应I为主,反应I前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响反应I为吸热反应,反应II为放热反应。T1时温度高,体系中以反应I为主,反应I前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响。
n
(
C
O
2
)
初始
-
n
(
C
O
2
)
平衡
n
(
C
O
2
)
初始
n
(
C
H
3
OH
)
平衡
n
(
C
O
2
)
初始
【答案】CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5kJ/mol;210;分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O,减少了生成物,平衡向正向移动,甲醇产率升高;>;生成甲醇的反应是气体体积数减小的反应,压强增大CH3OH的平衡产率增大;乙;反应I为吸热反应,反应II为放热反应。T1时温度高,体系中以反应I为主,反应I前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:74引用:3难度:0.6
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(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
(4)氢能利用需要选择合适的储氢材料.
①NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为
②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生产氢化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动的原理,可改变的条件之一是
③一定条件下,如图3所示装置可实现有机物的电化学储氢,使C7H8转化为C7H14,则电解过程中产生的气体X 为发布:2024/12/17 8:0:2组卷:38引用:1难度:0.5 -
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