2030年实现“碳达峰”,2060年达到“碳中和”的承诺,体现了我国的大国风范。二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:
①CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1
②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90kJ•mol-1
③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-49kJ•mol-1
(1)根据上述反应求:④CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的ΔH4=-41-41kJ•mol-1。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上反应④的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
写出该历程中决速步骤的化学方程式:COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*。
(3)一体积可变的密闭容器中,在保持aMPa下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,平衡时,CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示:

①图中m曲线代表的物质为 CH3OHCH3OH。
②下列说法正确的是 ACAC(填标号)。
A.180~380℃范围内,H2的平衡转化率始终低于CO2
B.温度越高,越有利于工业生产CH3OH
C.一定时间内反应,加入选择性高的催化剂,可提高CH3OH的产率
D.150~400℃范围内,随着温度的升高,CO2的反应速率先减小后增大
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,270℃时反应①的分压平衡常数Kp为 0.150.15(保留2位有效数字)。
(4)在一定条件下,密闭容器中加入一定量的CO、H2O(g)和催化剂仅发生反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),其速率方程为v正=k正p(CO)p(H2O),v逆=k逆p(CO2)p(H2),其中v正、v逆为正、逆反应速率,k正、k逆分别为速率常数,p为气体的分压。已知降低温度时,k正-k逆增大,调整CO和H2O初始投料比,测得CO的平衡转化率如图,A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是 B>A>C>DB>A>C>D,在C点所示投料比下,当CO转化率达到40%时,v正/v逆=9494。(保留两位小数)

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【答案】-41;COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*;CH3OH;AC;0.15;B>A>C>D;
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【解答】
【点评】
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发布:2024/10/12 1:0:1组卷:28引用:1难度:0.5
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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
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
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( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
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