國家主席習近平指出,為推動實現碳達峰、碳中和目標,我國將陸續發布重點領域和行業碳達峰實施方案和一系列支撐保障措施,構建起碳達峰碳中和“1+N”政策體系。二氧化碳加氫可轉化為二甲醚,既可以降低二氧化碳排放量,也可以得到性能優良的汽車燃料。
回答下列問題:
(1)制取二甲醚的熱化學方程式為:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH(g)+3H2O(g) ΔH。則ΔH=-121.5kJ/mol-121.5kJ/mol。
已知:①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.0kJ?mol-1。
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5kJ?mol-1。
(2)往一容積為2 L的恒容密閉容器中通入2molCO和6molH2,一定溫度下發生反應:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)。起始總壓為Po,20min時達到化學平衡狀態,測得CH3OCH3的物質的量分數為12.5%。
①達到化學平衡狀態時,下列有關敘述正確的是 ADAD(填字母序號)。
a.容器內氣體壓強不再發生改變
b.正、逆反應速率相等且均為零
c.向容器內再通入1molCO2和3molH2,重新達平衡后CH3OCH3體積分數增大
d.向容器內通入少量氦氣,則平衡向正反應方向移動
②0~20min內,用H2表示的平均反應速率v(H2)=0.1mol/(L?min)0.1mol/(L?min),CO2的平衡轉化率α(CO2)=66.7%66.7%;該溫度下,反應的平衡常數Kp=768P40768P40(用含P0的式子表達,用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)。
③升高溫度,二甲醚的平衡產率 減小減小(填“增大”、“減小”或“不變”),簡述理由:二甲醚的合成反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,二甲醚產率減小二甲醚的合成反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,二甲醚產率減小。
④工業上,CO2與H2混合氣體以一定的比例和一定流速分別通過填充有催化劑Ⅰ、Ⅱ的反應器,CO2轉化率與溫度的關系如圖。在催化劑Ⅱ作用下,溫度高于T1時,CO2轉化率下降的原因可能是 催化劑的活性降低催化劑的活性降低。

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【考點】化學平衡的計算;用蓋斯定律進行有關反應熱的計算.
【答案】-121.5kJ/mol;AD;0.1mol/(L?min);66.7%;;減小;二甲醚的合成反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,二甲醚產率減小;催化劑的活性降低
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【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:47引用:3難度:0.5
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