利用含CO2的工业废气为碳源合成甲醇(CH3OH),既可减少碳排放,又为甲醇的合成提供一条绿色新途径.其中主要反应为:
主反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-48.9kJ•mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的反应热ΔH=-90.1-90.1kJ•mol-1.
(2)在553K,恒容下进行反应,测得反应物投料比n(H2):n(CO2)对CO2平衡转化率的影响如图1所示.随着投料比的增大,CO2转化率增大的原因为 增大氢气得浓度,可以使平衡正向移动增大氢气得浓度,可以使平衡正向移动.

(3)其他条件不变时,测得甲醇产率随反应温度的变化如图2所示,请解释温度低于520K时,甲醇产率的变化原因 随着温度的升高,主反应速率增大程度大于副反应,反应物浓度较高,对平衡的影响大于温度随着温度的升高,主反应速率增大程度大于副反应,反应物浓度较高,对平衡的影响大于温度.
(4)除改变投料比、温度外,能提高甲醇平衡产率的方法还有 增大压强增大压强(任写一种).
(5)不同催化剂对CO2合成甲醇反应的影响如表所示:
催化剂种类 | 催化剂组成 | 单位时间内甲醇产量 | 甲醇选择性/% |
A | CuO/ZnO/Al2O3 | 78 | 40 |
B | CuO/ZnO/ZrO2 | 96 | 88 |
C | CuO/ZnO/ZrO2/MnO2 | 138 | 91 |
C
C
(填标号)的效果最好.②经研究发现,某催化剂能使上述合成只发生主反应.某温度下,往2L恒容容器中充入1molCO2、3molH2进行主反应,测得平衡时容器内压强为起始压强的
5
6
②=(mol/L)-2
1
3
mol
2
L
×
1
3
mol
2
L
(
1
-
1
3
)
mol
2
L
×
[
(
3
-
3
×
1
3
)
mol
2
L
]
3
1
12
②=(mol/L)-2
(写出计算过程).若维持其他条件不变,改为在2L恒容绝热容器中发生反应,则甲醇的平衡产率将 1
3
mol
2
L
×
1
3
mol
2
L
(
1
-
1
3
)
mol
2
L
×
[
(
3
-
3
×
1
3
)
mol
2
L
]
3
1
12
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).【答案】-90.1;增大氢气得浓度,可以使平衡正向移动;随着温度的升高,主反应速率增大程度大于副反应,反应物浓度较高,对平衡的影响大于温度;增大压强;C;②=(mol/L)-2;减小
1
3
mol
2
L
×
1
3
mol
2
L
(
1
-
1
3
)
mol
2
L
×
[
(
3
-
3
×
1
3
)
mol
2
L
]
3
1
12
【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:2024/4/20 14:35:0组卷:16引用:1难度:0.4
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