“碳中和”引起各国的高度重视,正成为科学家研究的主要课题。利用CO2催化加氢制二甲醚,可以实现CO2的再利用,涉及以下主要反应:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2
相关物质及能量变化的示意图如图1所示。

(1)反应Ⅱ的ΔH2=-123.1kJ/mol-123.1kJ/mol,该反应在 低温低温(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)恒压条件下,CO2、H2起始量相等时,CO2的平衡转化率和CH3OCH3的选择性随温度变化如图2所示。已知:CH3OCH3的选择性=2n(CH3OCH3)生成n(CO2)消耗×100%。

①300℃时,通入CO2、H2各1mol,平衡时CH3OCH3的选择性、CO2的平衡转化率都为30%,平衡时生成CH3OCH3的物质的量为 0.0450.045mol,此温度下反应Ⅰ的平衡常数K=0.200.20(保留2位有效数字)。
②220℃时,CO2和H2反应一段时间后,测得A点CH3OCH3的选择性为48%,不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3的选择性的措施有 增大压强(或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂等)增大压强(或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂等)(任写一种)。
(3)利用CH3OCH3燃料电池电解,可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH+4和SO2-4,如图3装置所示。则a极发生的电极反应式为 CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO2-3+11H2OCH3OCH3-12e-+16OH-=2CO2-3+11H2O;当电路中转移2.5mol电子时,A的浓度为 22mol•L-1(电解过程中忽略溶液体积变化)。

2
n
(
C
H
3
OC
H
3
)
生成
n
(
C
O
2
)
消耗
NH
+
4
SO
2
-
4
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【答案】-123.1kJ/mol;低温;0.045;0.20;增大压强(或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂等);CH3OCH3-12e-+16OH-=2+11H2O;2
CO
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:46引用:2难度:0.5
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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
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(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3