“碳中和”引起各國的高度重視,正成為科學家研究的主要課題,綜合利用CO2、CO對構建低碳社會有重要意義。
(1)利用CO2與CH4制備合成氣CO、H2,可能的反應歷程如下所示:
反應①:CH4(g)?C(ads)+2H2(g)
②:C(ads)+CO2(g)?2CO(g)

說明:C(ads)為吸附性活性炭,E為對應物質的總能量。
①利用CO2與CH4制備合成氣CO、H2的總反應的熱化學方程式為 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=(E3-E1)kJ?mol-1CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=(E3-E1)kJ?mol-1。
②該反應歷程中決定反應速率快慢的是(填“反應①”或“反應②”) 反應①反應①,據圖中1所示,理由是 由圖1可知,反應①的活化能大于反應②由圖1可知,反應①的活化能大于反應②。
(2)工業上用CO2和H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-50kJ?mol-1。一定條件下,向容積均為2L的恒容密閉容器中通入1.0molCO2(g)和3.0molH2(g),在不同催化劑X、Y的催化下發生反應。測得5min時,CO2轉化率與溫度的變化關系如圖2實線所示(虛線表示CO2平衡轉化率)。
①該反應選用的適宜催化劑為 XX(填“X”或“Y”)。
②T1K時,a點對應容器在0~5min內的平均反應速率v(H2)=0.12mol?L-1?min-10.12mol?L-1?min-1。
③b、c點對應狀態下反應物的有效碰撞幾率b >>c(填“>”“<”或“.”),c→b段CO2轉化率減小的原因是 該反應是放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,CO2轉化率減小該反應是放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,CO2轉化率減小。
④T2K時,該反應平衡常數K=2.082.08(保留三位有效數字),保持溫度不變,向容器中再充入0.2molCO2(g)、0.6molCH3OH(g),平衡將 向逆反應方向向逆反應方向移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”)。
【考點】化學平衡的計算;化學反應速率的影響因素.
【答案】CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=(E3-E1)kJ?mol-1;反應①;由圖1可知,反應①的活化能大于反應②;X;0.12mol?L-1?min-1;>;該反應是放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,CO2轉化率減小;2.08;向逆反應方向
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
發布:2024/4/20 14:35:0組卷:9引用:1難度:0.5
相似題
-
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=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。
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
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
A.容器中 D 的物質的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質的量一定增加了 0.30 mol 發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6 -
3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3