2021年,中国科学院天津工业生物技术研究所马延和研究员带领团队,采用一种类似“搭积木”的方式,从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。其原理首先是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下合成CH3OH。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH1=+42.8kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2=-1235kJ•mol-1
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
该反应ΔH3=-1192.2-1192.2kJ⋅mol-1,下列有利于提高CH3OH平衡产率的是条件是 BB。
A.高温、高压
B.低温、高压
C.高温、低压
D.低温、低压
(2)T℃时,100MPa条件下,向2L刚性容器中充入1molCO2和3molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得不同时刻容器内压强变化如下表:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
p/MPa | 80 | 75 | 72 | 71 | 70 | 70 |
0.6
0.6
mol•L-1•h-1,该温度下CO2的平衡转化率为 60%
60%
,平衡时CH3OH的分压p(CH3OH)=15
15
MPa。(3)在催化条件下,密闭容器内通入CO2发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3,
反应Ⅱ:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4,
实验测得反应Ⅱ的平衡常数(记作lnK)与温度(T)的关系如图1所示,则ΔH4
<
<
(填“>”或“<”)0。实验测得温度对平衡体系中甲醚、甲醇的百分含量影响如图2所示,在300~600K范围内,醇的含量逐渐增大,而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是:反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡向左移动甲醇含量增加,甲醚含量减少
反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡向左移动甲醇含量增加,甲醚含量减少
。
【答案】-1192.2;B;0.6;60%;15;<;反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡向左移动甲醇含量增加,甲醚含量减少
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:26引用:2难度:0.3
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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
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