党的二十大在“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”中提到:积极稳妥推进碳达峰碳中和。CO2的资源化利用是实现“碳达峰碳中和”的重要途径。CO2合成甲醇的过程中涉及如下反应。
反应ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.1kJ•mol-1
已知部分化学键键能如下表:
化学键 | C=O | C-H | H-O | H-H | C-O |
键能/(kJ•mol-1) | 754 | 403 | 459 | 446 | 309 |
-49.0kJ/mol
-49.0kJ/mol
。(2)CO2合成甲醇的过程,增大压强,CO2的平衡体积分数
减小
减小
(填“增大”“减小”或“无影响”),原因为 增大压强对反应ii无影响,反应i的平衡会向正向移动
增大压强对反应ii无影响,反应i的平衡会向正向移动
。(3)反应ⅱ的反应速率方程可表示为v正=k正c(CO2)•c(H2),v逆=k逆c(CO)•c(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆速率常数,则升高温度k正会
增大
增大
(填“增大”“减小”或“无影响”)。(4)恒压下进行CO2合成甲醇实验。初始压强为100kPa,起始投料n(CO2)、n(H2)均为1mol,CO2和H2的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。

①曲线
L2
L2
(填“L1”或“L2”)表示CO2的平衡转化率。②温度高于T2K后曲线L2随温度升高而降低的原因为
温度高于T2K后反应ii的变化程度低于反应i的变化程度
温度高于T2K后反应ii的变化程度低于反应i的变化程度
。③T1K下,反应达到平衡时,H2O(g)的物质的量n(H2O)=
0.4mol
0.4mol
,反应ⅰ的标准平衡常数Kθ=42.7
42.7
(保留1位小数)(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g)⇌gG(g)+hH(g),Kθ=(
p
G
p
θ
)
g
•
(
p
H
p
θ
)
h
(
p
D
p
θ
)
d
•
(
p
E
p
θ
)
e
【答案】-49.0kJ/mol;减小;增大压强对反应ii无影响,反应i的平衡会向正向移动;增大;L2;温度高于T2K后反应ii的变化程度低于反应i的变化程度;0.4mol;42.7
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/16 2:0:0组卷:38引用:2难度:0.7
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