二氧化碳與氫氣在使用不同催化劑時發(fā)生不同的反應(yīng)。
I、CO2和H2在鐵系催化劑作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：
①2CO2（g）+6H2（g）?C2H4（g）+4H2O（g）△H1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2
（1）反應(yīng)①能自發(fā)進行，則△H1＜＜0（填“＜”或“＞”或“=”）。已知CO和H2的燃燒熱分別為283.0kJ?mol-1和285.8kJ?mol-1，H2O（l）=H2O（g）△H3=+44.0kJ?mol-1，則△H2=+41.2kJ/mol+41.2kJ/mol。
（2）在密閉容器中通入1molCO2和3molH2，在鐵系催化劑作用下進行反應(yīng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度和壓強的變化如圖1所示。0.1MPa下，200℃～550℃時上述反應(yīng)以 ①①（填“①”或“②”）為主。圖中M點坐標(biāo)為（350，70），此時乙烯的選擇性為57（選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成C2H4的比例）。則350℃時反應(yīng)②的分壓平衡常數(shù)Kp=0.620.62。（保留兩位有效數(shù)字）
II、CO2和H2在Cu/ZnO催化劑存在下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：
①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2
某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1：2.2，在相同壓強下，經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實驗數(shù)據(jù)：
5
7
| T（K） | 催化劑 | CO2轉(zhuǎn)化率（%） | 甲醇選擇性（%） |
| 543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
| 543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
| 553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
| 553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
（3）有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有
CD
CD
。A．使用催化劑Cat.1
B．使用催化劑Cat.2
C．降低反應(yīng)溫度
D．投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（4）表中實驗數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是
表中數(shù)據(jù)表明此時未達到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)①的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響
表中數(shù)據(jù)表明此時未達到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)①的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響
。（5）圖2中為反應(yīng)①在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程-能量”示意圖，則曲線②代表的是
B
B
。A．無催化劑
B．有Cat.1
C．有Cat.2
【答案】＜；+41.2kJ/mol；①；0.62；CD；表中數(shù)據(jù)表明此時未達到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)①的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響；B
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：127引用：1難度：0.2
相似題
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1．氫氣最早于16世紀被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
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(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：67引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3