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研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物,如反应类型①:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.5kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+40.9kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H3
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的△H3
-90.4kJ•mol-1
-90.4kJ•mol-1

(2)在绝热恒容的密闭容器中,将CO2和H2按物质的量之比1:3投料发生反应Ⅰ,下列不能说明反应已达平衡的是
BC
BC
(填序号)。
A.体系的温度保持不变
B.CO2和H2的转化率相等
C.单位时间内体系中减少3mol H2的同时有1mol H2O增加
D.合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)如图1为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时,根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是
A
A
。(填“A”或“B”)

A.CO
H
2
O
H
2
CO2
3
H
2
CH3OH+H2O
B.CO2
H
2
O
H
2
CO
2
H
2
CH3OH
反应类型②:
Ⅰ.2CO2(g)+2H2O(l)⇌CH2=CH2(g)+3O2(g)
Ⅱ.CH2=CH2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)
Ⅲ.2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g)
(4)CO2和水反应乙烯的反应中,当反应达到平衡时,若减小压强,则CO2的转化率
增大
增大
(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)反应Ⅲ,在某铁系催化剂催化下,温度、氢碳比[
n
H
2
n
C
O
2
=x]对CO2平衡转化率的影响以及温度对催化效率影响如图2所示。
①下列有关说法正确的是
AD
AD
。(填字母)
A.反应Ⅲ是一个放热反应
B.增大氢碳比,可以提高H2的平衡转化率
C.温度低于300℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
D.平衡常数:K(N)<K(M)
②在总压为2.1MPa的恒压条件下,M点时,CO2的平衡转化率为
2
3
,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数(Kp)的计算式(只需列式)为Kp=
1
9
×
4
9
4
2
.
1
3
×
1
9
2
×
1
3
6
MPa-3
1
9
×
4
9
4
2
.
1
3
×
1
9
2
×
1
3
6
MPa-3
。(各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)
(6)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯的选择性,应当
选择合适的催化剂
选择合适的催化剂

【答案】-90.4kJ•mol-1;BC;A;增大;AD;
1
9
×
4
9
4
2
.
1
3
×
1
9
2
×
1
3
6
MPa-3;选择合适的催化剂
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:38引用:5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。
    (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=
     
    kJ•mol-1
    (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
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    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
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 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
  • 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)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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