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          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)=
          0.5
          0.5
          mol/(L?min)。
          ②該條件下,該反應的平衡常數表達式為
          K=
          c
          C
          H
          3
          OH
          c
          H
          2
          O
          c
          C
          O
          2
          c
          3
          H
          2
          K=
          c
          C
          H
          3
          OH
          c
          H
          2
          O
          c
          C
          O
          2
          c
          3
          H
          2
          ;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-1
          CO2(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
          。

          【答案】0.5;K=
          c
          C
          H
          3
          OH
          c
          H
          2
          O
          c
          C
          O
          2
          c
          3
          H
          2
          ;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
          【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
          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25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內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
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數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
             
            。

            發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
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          • 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)=
             
            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
             

            發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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