将CO2转化为CO、CH3OH等燃料,可以有效的缓解能源危机,同时可以减少温室气体,实现“双碳目标”。
(1)t℃时,H2还原CO2的热化学方程式如下:
Ⅰ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ•mol-1
Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ•mol-1
已知反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数分别为K1、K2。由盖斯定律可知,CO(g)与2molH2(g)反应生成CH3OH(g)的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-49.5-41)kJ•mol-1=-90.5kJ•mol-1CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-49.5-41)kJ•mol-1=-90.5kJ•mol-1,K=K2K1K2K1(用K1、K2表示)。
(2)若反应Ⅰ的正反应活化能表示为EkJ•mol-1,则E >>41(填“>”“<”或“=”)。
(3)t℃,向10L密闭容器中充入1molCO2和2.5molH2,发生反应Ⅰ,5min达到平衡时,测得CO的物质的量为0.5mol。
①平衡时CO的体积分数=17或14.3%17或14.3%。
②下列措施既能加快反应速率又能提高CO2的平衡转化率的是 ABAB。
A.升高反应温度
B.增大H2的浓度
C.分离出CO
D.缩小容器容积
③t℃,向10L密闭容器中充入2molCO2和一定量的H2,发生反应Ⅰ,两种气体的平衡转化率(a),与起始反应物的物质的量之比n(CO2)n(H2)的关系如图所示:
能表示CO2平衡转化率曲线的是 L2L2(填L1或L2),M点的纵坐标:b=13或33.3%13或33.3%。
④在t℃,压强为P时,Kp=0.250.25。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
K
2
K
1
K
2
K
1
1
7
1
7
n
(
C
O
2
)
n
(
H
2
)
1
3
1
3
【答案】CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-49.5-41)kJ•mol-1=-90.5kJ•mol-1;;>;或14.3%;AB;L2;或33.3%;0.25
K
2
K
1
1
7
1
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:21引用:2难度:0.5
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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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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