二氧化碳捕获技术用于去除气流中的二氧化碳或者分离出二氧化碳作为气体产物,其中CO2催化合成甲醇是一种很有前景的方法。如图所示为该反应在无催化剂及有催化剂时的能量变化。

(1)从图可知,有催化剂存在的是过程 ⅡⅡ。(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(2)写出图中CO2催化合成甲醇的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/molCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol。
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H1=+41kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H2=-90kJ•mol-1
若反应①为慢反应,下列示意图中(各物质均为气体)能体现上述反映能量变化的是 AA(填序号),判断的理由是 反应①为慢反应,说明该反应的活化能较大,反应①的活化能大于②,①为吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,②为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,且总反应为放热反应反应①为慢反应,说明该反应的活化能较大,反应①的活化能大于②,①为吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,②为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,且总反应为放热反应。

(3)若不单一改变CO2和H2的浓度,要提高上述可逆反应中甲醇的平衡产率,可以采取的措施有 适当降温、加压、及时移走生成物适当降温、加压、及时移走生成物。(写出三种措施)
(4)已知:1mol液态甲醇完全气化需吸热37.4kJ,1mol液态水完全汽化需吸热44.0kJ,由CO2合成1mol液态甲醇和1mol液态水将 放出放出(填“吸收”或“放出”) 130.4130.4kJ热量。
(5)关于CO2催化合成甲醇的反应,下列说法中,合理的是 bdbd。(填字母序号)
a.该反应中所有原子都被用于合成甲醇
b.该反应可用于CO2的转化,有助于缓解温室效应
c.使用催化剂可以降低该反应的△H,从而使反应放出更多热量
d.降温分离出液态甲醇和水,将剩余气体重新通入反应器,可以提高CO2与H2的利用率
【答案】Ⅱ;CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol;A;反应①为慢反应,说明该反应的活化能较大,反应①的活化能大于②,①为吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,②为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,且总反应为放热反应;适当降温、加压、及时移走生成物;放出;130.4;bd
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:14引用:1难度:0.5