对CO2的资源化利用可以获得重要的化工产品和燃料,回答下列问题:
(1)已知①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2kJ/mol
②CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-165.0kJ/mol
写出CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/molCH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/mol。
(2)CO2经催化加氢可合成烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)ΔH在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。

①该反应的ΔH <<0(填“>”或“<”)。
②曲线c表示的物质为 C2H4C2H4(用化学式表示)。
③为提高H2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施 加压加压(答出一条即可)。
(3)CO2和H2制备甲醇反应方程式CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0,某温度下,将1molCO2和1molH2充入体积不变的2L密闭容器中,初始总压为8MPa,发生上述反应,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如下表:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
p后/p前 | 0.92 | 0.85 | 0.79 | 0.75 | 0.75 |
0.0375
0.0375
mol(L⋅h)。②该条件下的分压平衡常数为Kp=
1
3
1
3
③若该条件下v正=k正⋅c(CO2)⋅c3(H2),v逆=k逆⋅c(CH3OH)⋅c(H2O),其中k正、k逆为仅与温度有关的速率常数,
k
正
k
逆
64
3
64
3
<
<
v逆(填“>”、“<”或“=”)。【答案】CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/mol;<;C2H4;加压;0.0375;;;<
1
3
64
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:209引用:1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
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
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D.加入合适的催化剂
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