CO2和CO可作为工业合成甲醇(CH3OH)的直接碳源,还可利用CO2据电化学原理制备塑料,既减少工业生产对乙烯的依赖,又达到减少CO2排放的目的。
(1)利用CO2和H2反应合成甲醇的原理为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。相同的温度和时间段内,催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率影响的实验数据如下表所示:
ω(CuO)/% | 10 | 20 | 30 | 4b | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
CH3OH的产率 | 25% | 30% | 35% | 45% | 50% | 65% | 55% | 53% | 50% |
CO2的转化率 | 10% | 13% | 15% | 20% | 35% | 45% | 40% | 35% | 30% |
60%
60%
催化效果最佳。(2)利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),其两种反应过程中能量的变化曲线如下图a、b所示,下列说法正确的是
ACE
ACE

A.上述反应的△H=-91kJ•mol-1
B.a反应正反应的活化能为510kJ•mol-1
C.b过程中第Ⅰ阶段为吸热反应,第Ⅱ阶段为放热反应
D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和△H
E.b过程的反应速率:第Ⅱ阶段>第Ⅰ阶段
(3)①在1L的恒定密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示,则压强P2
<
<
P1(填“>”、“<”或“=”);平衡由A点移至C点、D点移至B点,分别可采取的具体措施为保持压强为p2,将温度由250℃升高到300℃
保持压强为p2,将温度由250℃升高到300℃
、保持温度为300℃,将压强由p3增大到p1
保持温度为300℃,将压强由p3增大到p1
;在c点时,CO的转化率为75%
75%
。②甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同,向甲中加入1mol CO和2mol H2,向乙中加入2mol CO和4mol H2,测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示,则L、M两点容器内压强:P(M)
>
>
2P(L);平衡常数:K(M)<
<
K(L)。(填“>”、“<”或“=”)
(4)以纳米二氧化钛膜为工作电极,稀硫酸为电解质溶液,在一定条件下通入CO2进行电解,在阴极可制得低密度聚乙烯

①电解时,阴极的电极反应式是
2n CO2+12nH++12n e-═
+4n H2O

2n CO2+12nH++12n e-═
+4n H2O
。
②工业上生产1.4×102kg的LDPE,理论上需要标准状况下
2.24×105
2.24×105
L的CO2。【答案】60%;ACE;<;保持压强为p2,将温度由250℃升高到300℃;保持温度为300℃,将压强由p3增大到p1;75%;>;<;2n CO2+12nH++12n e-═
+4n H2O;2.24×105

【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:80引用:5难度:0.6
相似题
-
1.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 -
2.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(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
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3