二氧化碳的高值化利用,不但可以實現二氧化碳的資源化利用,還可以緩解能源壓力。以二氧化碳、氫氣為原料合成乙烯涉及的主要反應如下。
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H1=+41.2kJ?mol-1
Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)△H2=-128.1kJ?mol-1
(1)反應2CO(g)+4H2?C2H4(g)+2H2O(g)的△H=-210.5-210.5kJ?mol-1。
(2)543K時,二氧化碳的平衡轉化率、投料比[m=n(CO2)n(H2)]與壓強的關系如圖甲所示,則m1、m2、m3由大到小的順序為 m3>m2>m1m3>m2>m1。

(3)在一定條件下,二氧化碳的平衡轉化率與產物的選擇性隨溫度的變化如圖乙所示。已知:某產物的選擇性是指生成該產物所消耗反應物的量占消耗的反應物總量的比例。
①當溫度低于773K時CO2的平衡轉化率隨溫度升高而減小的原因是 升高溫度使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升,使二氧化碳轉化為乙烯的平衡轉化率下降,且下降幅度超過上升幅度升高溫度使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升,使二氧化碳轉化為乙烯的平衡轉化率下降,且下降幅度超過上升幅度。
②為同時提高合成乙烯的速率和乙烯的選擇性,可以采取的措施是 增大壓強增大壓強。(只答一條)
(4)理論計算表明,體系壓強為3.1MPa,原料初始組成n(CO2):n(H2)=1:3,反應Ⅱ達到平衡時,CO2、H2、C2H4、H2O四種組分的體積分數x隨溫度T的變化如圖所示。圖丙中,表示乙烯和氫氣的曲線分別是 丙丙和 乙乙。根據圖中A點的坐標,計算該溫度時的平衡常數 Kp=(3.1×0.111)×(3.1×0.444)4(3.1×0.111)2×(3.1×0.333)6(3.1×0.111)×(3.1×0.444)4(3.1×0.111)2×(3.1×0.333)6(MPa)-3。(列出計算式。以分壓表示,分壓=總壓×物質的量分數)
n
(
CO
2
)
n
(
H
2
)
(
3
.
1
×
0
.
111
)
×
(
3
.
1
×
0
.
444
)
4
(
3
.
1
×
0
.
111
)
2
×
(
3
.
1
×
0
.
333
)
6
(
3
.
1
×
0
.
111
)
×
(
3
.
1
×
0
.
444
)
4
(
3
.
1
×
0
.
111
)
2
×
(
3
.
1
×
0
.
333
)
6
【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】-210.5;m3>m2>m1;升高溫度使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升,使二氧化碳轉化為乙烯的平衡轉化率下降,且下降幅度超過上升幅度;增大壓強;丙;乙;
(
3
.
1
×
0
.
111
)
×
(
3
.
1
×
0
.
444
)
4
(
3
.
1
×
0
.
111
)
2
×
(
3
.
1
×
0
.
333
)
6
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:16引用:1難度:0.5
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①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
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