研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.6kJ/mol
反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g)ΔH2=+23.4kJ/mol
反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH3
(1)反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:
物质 | CH3OCH3(g) | H2O(g) | CH3OH(g) |
浓度/mol•L-1 | 1.8 | 1.8 | 0.4 |
>
>
v逆(填“>”、“<”或“=”),当反应达到平衡状态时,混合气体中CH3OH体积分数为 20
20
%。(2)恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。

其中:CH3OH的选择性=
C
H
3
OH
的物质的量
反应的
C
O
2
的物质的量
①温度高于230℃,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是
反应Ⅰ为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,使CO2转化为CH3OH的产率降低
反应Ⅰ为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,使CO2转化为CH3OH的产率降低
。②在上述条件下合成甲醇的工业条件是
BD
BD
。A.210℃
B.230℃
C.催化剂CZT
D.催化剂CZ(Zr-1)T
(3)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。其反应机理如图所示。
已知:CO和C3H6、C3H8的摩尔燃烧热ΔH分别为-283•0kJ•mol-1、-2049.0kJ•mol-1、-2217.8kJ•mol-1。298K时,该工艺总反应的热化学方程式为
CO2(g)+C3H8(g)=C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)△H=+114.2kJ•mol-1
CO2(g)+C3H8(g)=C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)△H=+114.2kJ•mol-1
。
【答案】>;20;反应Ⅰ为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,使CO2转化为CH3OH的产率降低;BD;CO2(g)+C3H8(g)=C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)△H=+114.2kJ•mol-1
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:12引用:2难度:0.6
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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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