乙醇是一种很有发展前景的能源替代品,通过CO和CO2催化加氢制乙醇的体系中涉及化学应为:
Ⅰ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.4kJ⋅mol-1 K1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.9kJ⋅mol-1 K2
Ⅲ.2CO(g)+4H2(g)⇌C2H5OH(g)+H2O(g)ΔH3=-256.4kJ⋅mol-1 K3
(1)则CO2加氢制C2H5OH(g)的热化学方程式为 2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)ΔH=-173.6kJ•mol-12CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)ΔH=-173.6kJ•mol-1;该反应的化学平衡常数K=K3K21K3K21(用K1、K2或K3表示)。
(2)反应Ⅲ自发进行趋势很大的原因为 反应放热很多反应放热很多,已知ΔG=ΔH-TΔS,升高温度,该反应自发进行的程度将 减小减小(填“增大”、“减少”或“不变”)。
(3)T℃时,向盛有催化剂的2L恒容密闭容器中充入2molCO(g)和4molH2(g),发生上述反应,10min末达到平衡,此时CO(g)的转化率为80%,CH3OH(g)和H2(g)的物质的量浓度分别为0.2mol⋅L-1和0.7mol⋅L-1.则0~10min内,平均反应速率v(C2H5OH)=0.0250.025mol⋅L-1⋅min-1;反应Ⅲ的平衡常数K=3.93.9L4⋅mol-4(保留两位有效数字)。
(4)根据DFT计算和实验分析,在Ti掺杂CeO2稳定的Rh单原子催化剂表面进行的CO2(g)加氢制乙醇的反应历程如图所示(其中“*”表示吸附态;TS表示过渡态,对应的数值表示该步骤的活化能),CO2(g)转化为C2H5OH(g)的路径有两条,其优势路径决速步骤的活化能为 0.79eV0.79eV,劣势路径决速步骤的化学方程式为 CH3OH*→CH3+OH*CH3OH*→CH3+OH*。

K
3
K
2
1
K
3
K
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【答案】2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)ΔH=-173.6kJ•mol-1;;反应放热很多;减小;0.025;3.9;0.79eV;CH3OH*→CH3+OH*
K
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【解答】
【点评】
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发布:2024/5/29 8:0:9组卷:34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:164引用:26难度:0.3