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國家主席習(xí)近平提出了中國應(yīng)對(duì)氣候變化的兩個(gè)目標(biāo):二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,于2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。因此,研發(fā)CO2利用技術(shù)、降低空氣中CO2含量成為了研究熱點(diǎn)。為減少CO2對(duì)環(huán)境造成的影響,可采用“CO2催化加氫制甲醇”方法將其資源化利用。該反應(yīng)體系中涉及以下兩個(gè)反應(yīng):
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的lnK(K代表化學(xué)平衡常數(shù))隨
1
T
(溫度的倒數(shù))的變化如圖1所示?!鱄1
小于
小于
0(填“大于”或“小于”或“等于”);升高溫度,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)
減小
減小
(填“增大”或“減小”或“不變”)。
(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有
AB
AB
。
A.增大CO的濃度,反應(yīng)I的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
B.降低溫度,反應(yīng)I和II的正、逆反應(yīng)速率都減小
C.恒溫恒容下充入氦氣,反應(yīng)I的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D.增大壓強(qiáng),反應(yīng)I和II重新達(dá)到平衡的時(shí)間不同
(3)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(yīng)I和反應(yīng)II,在相同的時(shí)間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖2。
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其中: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在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是
BD
BD
。
A.210℃
B.230℃
C.催化劑CZT
D.催化劑CZ(Zr-1)T
②在230℃以上,升高溫度CO2的轉(zhuǎn)化率增大,但甲醇的產(chǎn)率降低,原因是
230℃以上,溫度升高,反應(yīng)Ⅰ的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但溫度對(duì)反應(yīng)Ⅱ的平衡影響更大
230℃以上,溫度升高,反應(yīng)Ⅰ的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但溫度對(duì)反應(yīng)Ⅱ的平衡影響更大

(4)恒溫恒壓密閉容器中,加入2molCO2和4molH2,只發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)Ⅱ,初始?jí)簭?qiáng)為p0,在300℃發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,容器體積減小20%。則達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為
55%
55%
,反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K=
0.22
0.22
 (保留兩位有效數(shù)字)。

【答案】小于;減?。籄B;BD;230℃以上,溫度升高,反應(yīng)Ⅰ的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但溫度對(duì)反應(yīng)Ⅱ的平衡影響更大;55%;0.22
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:84引用:5難度:0.4
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
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    (3)在800℃時(shí),
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M(fèi)是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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