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          CO2資源化:CO2和H2在合成甲烷的同時(shí),也有副反應(yīng)發(fā)生。
          反應(yīng)1:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164kJ?mol-1
          反應(yīng)2:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ?mol-1
          Ⅰ.目前,工業(yè)上在兩種不同催化劑條件下反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率和生成CH4選擇性隨溫度變化的影響如圖所示。

          (1)對(duì)比上述兩種催化劑的催化性能,工業(yè)上應(yīng)選擇的催化劑是
          Ni-CeO2
          Ni-CeO2

          (2)高于320℃后,以Ni-CeO2為催化劑,CO2轉(zhuǎn)化率略有下降,而以Ni為催化劑,CO2轉(zhuǎn)化率卻仍在上升,其原因是
          由圖象可知,高于320℃后,以Ni為催化劑,甲烷選擇性隨溫度升高而升高,說(shuō)明作為放熱反應(yīng)的反應(yīng)1還在繼續(xù)向生成甲烷的反應(yīng)方向進(jìn)行;同時(shí),溫度升高更有利于作為吸熱反應(yīng)的反應(yīng)2正反應(yīng)的進(jìn)行,在催化劑的活性保持的溫度范圍內(nèi),溫度升高反應(yīng)速率也在加快
          由圖象可知,高于320℃后,以Ni為催化劑,甲烷選擇性隨溫度升高而升高,說(shuō)明作為放熱反應(yīng)的反應(yīng)1還在繼續(xù)向生成甲烷的反應(yīng)方向進(jìn)行;同時(shí),溫度升高更有利于作為吸熱反應(yīng)的反應(yīng)2正反應(yīng)的進(jìn)行,在催化劑的活性保持的溫度范圍內(nèi),溫度升高反應(yīng)速率也在加快

          Ⅱ.我國(guó)科學(xué)家最近合成多孔殼核催化劑實(shí)現(xiàn)CO2氫化制備CH4
          (1)一定溫度下,在某剛性恒容密閉容器中充入1molCO2(g)和5molH2(g)僅發(fā)生上述反應(yīng)1和反應(yīng)2,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得CO為0.2mol,H2O(g)為1mol。
          ①下列說(shuō)法正確的是
          ac
          ac
          (填字母)。
          a.氣體平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間變化時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)
          b.平衡時(shí)CH4體積分?jǐn)?shù)大于25%
          c.加入高效催化劑,降低反應(yīng)活化能,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間
          d.平衡后充入稀有氣體,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大
          ②體系中
          放出
          放出
          (填“吸收”或“放出”)熱量
          57.36
          57.36
          kJ。
          (2)研究表明CO2與CH4在催化劑存在下可發(fā)生反應(yīng)制得合成氣:CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)。此反應(yīng)的活化能Ea(正)
          Ea(逆)(填“>”、“<”),利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是
          高溫
          高溫
          (填“高溫”或“低溫”)。

          【答案】Ni-CeO2;由圖象可知,高于320℃后,以Ni為催化劑,甲烷選擇性隨溫度升高而升高,說(shuō)明作為放熱反應(yīng)的反應(yīng)1還在繼續(xù)向生成甲烷的反應(yīng)方向進(jìn)行;同時(shí),溫度升高更有利于作為吸熱反應(yīng)的反應(yīng)2正反應(yīng)的進(jìn)行,在催化劑的活性保持的溫度范圍內(nèi),溫度升高反應(yīng)速率也在加快;ac;放出;57.36;>;高溫
          【解答】
          【點(diǎn)評(píng)】
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          發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:90引用:1難度:0.5
          相似題
          • 1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是(  )

            發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7
          • 2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(  )
            ①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
            ②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1

            發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5
          • 3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來(lái)合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).

            (1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
            ①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
            K2(填“>”、“<”或“=”).
            ②以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
             

            a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
            b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
            c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
            d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
            (2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
            ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
            則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
             
            kJ?mol-1
            (3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
            ①該電池正極的電極反應(yīng)式為
             

            ②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
             
            個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移.
            (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是
             
             
            (用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示)

            發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:26引用:3難度:0.5
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