如今CO2的综合应用越来越成熟。回答下列问题:
(1)催化加氢合成涉及如下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g)ΔH1;
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)ΔH2=-42kJ/mol;
反应Ⅲ:CO(g)+3H2(g)═CH4(g)+H2O(g)ΔH3=-204kJ/mol。
则反应Ⅰ的ΔH1=-246-246kJ⋅mol-1,该反应在 低温低温(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图1所示:若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为1:1,写出阳极的电极反应式:4CH4-6e-+3O2-=CH3CH3+CH2=CH2+3H2O4CH4-6e-+3O2-=CH3CH3+CH2=CH2+3H2O;当消耗CH4和CO2的物质的量之比为10:9时,则乙烯和乙烷的体积(相同条件下)比为 4:14:1。

(3)CO2与H2可合成CH3OH,涉及的主要反应如下:
反应1:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1
反应2:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2
起始按n(H2)n(CO2)=3投料,测得CO2的平衡转化率(X-CO2)和CH3OH的选择性(S-CH3OH)随温度、压强的变化如图2所示:

[已知S-CH3OH=n(转化为CH3OH的CO2)n(转化的CO2)×100%]
①p1>>p2(填“>”或“<”);
②温度高于350℃后,压强p1和p2下,CO2的平衡转化率几乎交于一点的原因是 此时反应以反应2为主,压强改变对平衡无影响此时反应以反应2为主,压强改变对平衡无影响;
③250℃、压强p1下,用各物质的平衡分压代替物质的量浓度表示反应2的平衡常数Kp=0.00960.0096(结果保留2位有效数字)。
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
n
(
转化为
C
H
3
OH
的
C
O
2
)
n
(
转化的
C
O
2
)
【答案】-246;低温;4CH4-6e-+3O2-=CH3CH3+CH2=CH2+3H2O;4:1;>;此时反应以反应2为主,压强改变对平衡无影响;0.0096
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:29引用:2难度:0.5
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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
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发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
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