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CO2的綜合利用有利于減少空氣中CO2的含量,實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、“碳中和”的目標(biāo)。
已知:①C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)ΔH1=+123.8kJ?mol-1 Kp1=9.0
②3CO2(g)+9H2(g)?C3H6(g)+6H2O(g)ΔH2=-250.2kJ?mol-1 Kp2=3.0×102
③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH3=+41.2kJ?mol-1
④CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)ΔH4=-49kJ?mol-1
Ⅰ.CO2與C3H8的耦合反應(yīng)體系中發(fā)生反應(yīng)①②③。
(1)反應(yīng)①在
高溫
高溫
(填“高溫”或“低溫”)下能自發(fā)進(jìn)行。CO2與C3H8耦合反應(yīng)在In/HZSM-5催化劑作用下的微觀過程如圖,寫出該過程的熱化學(xué)方程式
CO2(g)+C3H8(g)?C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH=+165kJ/mol
CO2(g)+C3H8(g)?C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH=+165kJ/mol
。

(2)為提高丙烷與CO2耦合過程中C3H6(g)的單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)率,可采取的措施有
acd
acd
(填序號)。
a.適當(dāng)提高溫度
b.增大H2O(g)的濃度
c.增大體系的壓強(qiáng)
d.改善催化劑的性能
(3)CO2與C3H8耦合反應(yīng)時(shí)發(fā)生另一反應(yīng)9C3H8(g)+3CO2(g)?10C3H6(g)+6H2O(g),則該反應(yīng)的平衡常數(shù)lgKp=
11.5
11.5
(lg3=0.5)。
Ⅱ.CO2催化加氫制甲醇的體系發(fā)生反應(yīng)③④。
(4)不同條件下,相同的時(shí)間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。(CH3OH的選擇性=
C
H
3
OH
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
×100%)

①由圖可知,合成甲醇的適宜條件為
BC
BC
(填標(biāo)號)。
A.CZT催化劑
B.CZ(Zr-1)T催化劑
C.230℃
D.290℃
②在230℃以上,升高溫度,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,但甲醇的產(chǎn)率降低,原因是
反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,溫度高于230℃時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率增大;反應(yīng)④為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,甲醇的產(chǎn)率下降
反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,溫度高于230℃時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率增大;反應(yīng)④為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,甲醇的產(chǎn)率下降
。

【答案】高溫;CO2(g)+C3H8(g)?C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH=+165kJ/mol;acd;11.5;BC;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,溫度高于230℃時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率增大;反應(yīng)④為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,甲醇的產(chǎn)率下降
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:9引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 2.氫氣最早于16世紀(jì)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(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)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(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時(shí),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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):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(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)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
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