合理的利用吸收工業產生的廢氣CO2可以減少污染,變廢為寶。
(1)用CO2可以生產燃料甲醇。:
已知:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(l)△H<0;
一定條件下,向體積固定為1 L的密閉容器中充入1mol CO2和3molH2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化曲線如圖1所示。

①反應開始至第3分鐘時,反應速率v(H2)=0.50.5mol/(L?min)。
②該條件下,該反應的平衡常數表達式為K=c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)K=c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2);CO2的平衡轉化率是75%75%。
③CH3OH還是一種優質燃料,利用CH3OH設計的燃料電池中,以硫酸為電解質時,負極的電極反應式為CH3OH-6e-+H2O=6H++2CO2↑CH3OH-6e-+H2O=6H++2CO2↑。
(2)用CO2合成二甲醚(CH3OCH3)。
①CO2催化加氫合成二甲醚的過程中主要發生下列反應:
反應Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=+41.2 kJ?mol-1
反應Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.5 kJ?mol-1,其中,反應II分以下a、b兩步完成,請寫出反應a的熱化學方程式。
a.CO2(g)+3H2 (g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5 kJ?mol-1CO2(g)+3H2 (g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5 kJ?mol-1。
b.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ?mol-1
②L(L1、L2)、X分別代表壓強或溫度,如圖2表示L一定時,反應II中二甲醚的平衡產率隨X變化的關系,其中X代表的物理量是溫度溫度。判斷L1、L2的大?。篖1>>L2 (填“>”或“<”),并簡述理由:反應II是氣體化學計量數減少的反應,當溫度一定時,增大壓強,平衡正向移動,二甲醚平衡產率增大反應II是氣體化學計量數減少的反應,當溫度一定時,增大壓強,平衡正向移動,二甲醚平衡產率增大。
③在實際生產中,要提高二甲醚在混合物中的比例,除了控制適當的溫度和壓強,更有效的技術改革研究方向是尋找合適的催化劑尋找合適的催化劑。
c
(
C
H
3
OH
)
c
(
H
2
O
)
c
(
C
O
2
)
c
3
(
H
2
)
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(
C
H
3
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c
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H
2
O
)
c
(
C
O
2
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3
(
H
2
)
【答案】0.5;K=;75%;CH3OH-6e-+H2O=6H++2CO2↑;CO2(g)+3H2 (g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5 kJ?mol-1;溫度;>;反應II是氣體化學計量數減少的反應,當溫度一定時,增大壓強,平衡正向移動,二甲醚平衡產率增大;尋找合適的催化劑
c
(
C
H
3
OH
)
c
(
H
2
O
)
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C
O
2
)
c
3
(
H
2
)
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:3引用:1難度:0.6
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A.減小C2H2的濃度
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(1)此時A的濃度c(A)=
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(3)x的值為發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3