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          研究CO2的回收利用既可變廢為寶,又可減少碳的排放。回答下列問(wèn)題:
          二甲醚(CH3OCH)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料,由CO2和H2制備二甲醚的反應(yīng)原理如下:
          反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-akJ/mol(a>0)
          反應(yīng)Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g)ΔH2=+bkJ/mol(b>0)
          反應(yīng)Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH3
          (1)ΔH3=
          -(2a+b)
          -(2a+b)
          kJ/mol,據(jù)此判斷反應(yīng)Ⅲ在
          低溫
          低溫
          (填“低溫”、“高溫”或“任意溫度”)條件下能自發(fā)進(jìn)行。
          (2)恒溫恒壓條件下,在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2和H2發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,能說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài)的是
          cd
          cd
          (填字母序號(hào))。
          a.平衡常數(shù)保持不變
          b.生成3molH-H鍵的同時(shí)斷裂1molC-O鍵
          c.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
          d.CO2和H2O的物質(zhì)的量之比保持不變
          (3)T1℃時(shí),將1mol二甲醚充入某恒容密閉容器中,發(fā)生如下分解反應(yīng):CH3OCH3(g)?CH4(g)+H2(g)+CO(g),在不同時(shí)間測(cè)定容器內(nèi)的總壓,所得數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
          反應(yīng)時(shí)間t/min 0 5 10 15 20
          氣體總壓p/kPa p0 1.4p0 1.6p0 1.8p0 1.9p0 2p0
          由表中數(shù)據(jù)計(jì)算:反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),二甲醚的分解率為
          50%
          50%
          ,該溫度下的平衡常數(shù)Kp=
          1
          4
          p
          0
          2
          1
          4
          p
          0
          2
          (kPa)2(Kp為用氣體平衡分壓代替氣體平衡濃度表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
          (4)恒壓下將CO2和氫氣按體積比1:3混合,在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ,在相同的時(shí)間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。其中:CH3OH的選擇性=
          C
          H
          3
          OH
          的物質(zhì)的量
          反應(yīng)中
          C
          O
          2
          的物質(zhì)的量
          ×100%。

          ①在上述條件下,結(jié)合圖象分析,合成甲醇的最佳溫度是
          230℃
          230℃
          ,最佳催化劑是
          CZ(Zr-1)T催化劑
          CZ(Zr-1)T催化劑

          ②溫度高于230℃,CH3OH產(chǎn)率隨溫度升高而下降的原因是
          反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),溫度升高,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降
          反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),溫度升高,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降

          【答案】-(2a+b);低溫;cd;50%;
          1
          4
          p
          0
          2
          ;230℃;CZ(Zr-1)T催化劑;反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),溫度升高,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降
          【解答】
          【點(diǎn)評(píng)】
          聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
          發(fā)布:2024/8/29 1:0:9組卷:27引用:3難度:0.7
          相似題
          • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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(shí),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(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T(mén)2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1
            (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

            ①T℃時(shí),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(shí)的平衡常數(shù)Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2
            ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標(biāo)號(hào))。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強(qiáng)
            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(yáng)極的電極反應(yīng)式為
             
            ,一段時(shí)間后陰、陽(yáng)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(jìn)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(cè)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(shí)A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應(yīng)開(kāi)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
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