落实“双碳”目标,碳资源的综合利用成为重中之重。
Ⅰ.甲醇不仅是重要的化工原料,还是性能优良的车用燃料。CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下可以合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0,此反应分两步进行:
反应i:Cu/ZnO(s)+H2(g)═Cu/Zn(s)+H2O(g) ΔH>0
反应ii:Cu/Zn(s)+2H2(g)+CO2(g)=Cu/ZnO(s)+CH3OH(g)Cu/Zn(s)+2H2(g)+CO2(g)=Cu/ZnO(s)+CH3OH(g) ΔH<0。
(1)反应ii的化学反应方程式为 Cu/Zn(s)+2H2(g)+CO2(g)=Cu/ZnO(s)+CH3OH(g)Cu/Zn(s)+2H2(g)+CO2(g)=Cu/ZnO(s)+CH3OH(g)。
(2)在绝热恒容的密闭容器中,将CO2和H2按物质的量之比1:3投料发生该反应,下列不能说明反应已达到平衡的是 ACAC(填字母标号)。
A.CO2和H2的转化率相等
B.体系的温度保持不变
C.单位时间体系内减少3molH2的同时有1molH2O增加
D.合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)研究表明,用可控Cu/Cu2O界面材料也可催化CO2还原合成甲醇。将6.0molCO2和8.0molH2充入体积为3L的恒温密闭容器中发生此反应。测得起始压强为35MPa,H2的物质的量随时间的变化如图中实线所示。
①图1中与实线相比,虚线改变的条件可能是 升高温度升高温度。
②该反应在0~4min内(实线)H2O的平均反应速率为 0.16mol•L-1•min-10.16mol•L-1•min-1(保留2位有效数字)。
③该条件下(实线)的Kp为 0.020.02MPa-2。
④Cu2O的立方晶胞结构如图2所示。白球代表的是 O2-O2-(填“Cu+”或“O2-”);a,b的坐标参数依次为(0,0,0)、(12,12,12),则d的坐标参数为 (34,34,14)(34,34,14)。
Ⅱ.在催化剂作用下,用CO脱除NO的反应为:2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)。
(4)已知Archenius经验公式为Rlnk=-Ea/T+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m,n两种催化剂的催化效率进行了实验探究,获得如图3曲线。从图中信息获知催化剂的催化效率m <<n(填“>”“=”或“<”),其理由是 线n较m平缓,Ea小,反应速率快,催化效率高的是n线n较m平缓,Ea小,反应速率快,催化效率高的是n。
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【答案】Cu/Zn(s)+2H2(g)+CO2(g)=Cu/ZnO(s)+CH3OH(g);Cu/Zn(s)+2H2(g)+CO2(g)=Cu/ZnO(s)+CH3OH(g);AC;升高温度;0.16mol•L-1•min-1;0.02;O2-;(,,);<;线n较m平缓,Ea小,反应速率快,催化效率高的是n
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:16引用:1难度:0.7
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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。
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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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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
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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( )
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