我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和，CO2制CH3OH是熱點研究之一。中科院大連化物所研究團隊直接利用CO2與H2合成甲醇，主要涉及以下反應：
①CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH1
②CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH2=-90kJ?mol-1
③CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3=-49kJ?mol-1
④2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）ΔH4=-121kJ?mol-1
（1）ΔH1=+41kJ/mol+41kJ/mol。
（2）反應①、②的平衡常數(shù)隨溫度變化曲線如圖Ⅰ所示，則表示②反應的1gKe-T關系的曲線為 ll（填“l(fā)”或“m”）。
（3）恒壓下，向容器中充入1molCO2、3molH2，CO2的平衡轉化率隨溫度變化曲線如圖Ⅰ中n線所示。在500℃達到平衡時，體系中CH3OH的物質的量為amol,H2O的物質的量為bmol,則此時H2的轉化率為 43b+23a-0.643b+23a-0.6。此時反應①的平衡常數(shù)值 小于小于1（填“大于”、“小于”或“等于。）
（4）有同學認為在400℃以后反應②在該體系中可以忽略，其依據(jù)是 在400℃以后反應②在該體系中Ke小于10-5，可以認為幾乎不反應在400℃以后反應②在該體系中Ke小于10-5，可以認為幾乎不反應。
（5）500℃以后CO2的平衡轉化率隨溫度變化的可能原因是 反應是①吸熱反應，溫度升高平衡向正方向移動：反應③④是放熱反應，溫度升高平衡向逆方向移動，且溫度對反應③④的影響大于對反應①的影響反應是①吸熱反應，溫度升高平衡向正方向移動：反應③④是放熱反應，溫度升高平衡向逆方向移動，且溫度對反應③④的影響大于對反應①的影響。
（6）恒壓下將CO2和H2按體積比1：3混合，在不同催化劑作用下發(fā)生反應。在相同時間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖Ⅱ所示。其中CH3OH的選擇性=CH3OH的物質的量反應的CO2的物質的量×100%。
則合成甲醇的適宜條件是 ADAD（填標號）。
A.230℃
B.210℃
C.CZT催化劑
D.CZ（Zr-1）T催化劑
（7）BASF高壓法制備CH3COOH時的鈷碘催化循環(huán)法如圖Ⅲ所示，該循環(huán)的總反應為 CO+CH3OH鈷碘催化劑CH3COOHCO+CH3OH鈷碘催化劑CH3COOH。
4
3
b
+
2
3
a
-
0
.
6
4
3
b
+
2
3
a
-
0
.
6
C
H
3
OH
的物質的量
反應的
C
O
2
的物質的量
鈷碘催化劑
鈷碘催化劑
【答案】+41kJ/mol；l；；小于；在400℃以后反應②在該體系中Ke小于10-5，可以認為幾乎不反應；反應是①吸熱反應，溫度升高平衡向正方向移動：反應③④是放熱反應，溫度升高平衡向逆方向移動，且溫度對反應③④的影響大于對反應①的影響；AD；CO+CH3OHCH3COOH
4
3
b
+
2
3
a
-
0
.
6
鈷碘催化劑
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：24引用：3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=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2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉化率為；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若只改變一個反應條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
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，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應 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（ ）
發(fā)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(fā)生如下反應：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的平均反應速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應開始前容器中的A、B的物質的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應速率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