我國提出2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和,為有效降低大氣中CO2含量,科學(xué)家利用CO2與H2合成CH3OH,發(fā)生反應(yīng)包含Ⅰ.主反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
Ⅱ.副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.1kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)已知反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2=-99.2kJ?mol-1,則ΔH=-58.1kJ?mol-1-58.1kJ?mol-1。相同條件下,C=O鍵鍵能為803kJ?mol-1,H-H鍵鍵能為436kJ?mol-1,則CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)的活化能為 2972.1kJ?mol-12972.1kJ?mol-1。
(2)我國科學(xué)家在發(fā)展非金屬催化劑實(shí)現(xiàn)CO2電催化還原制備甲醇方向取得重要進(jìn)展,該反應(yīng)歷程如圖所示(部分物質(zhì)未畫出)。
①下列說法正確的是 BB。
A.催化劑可同時(shí)降低主副反應(yīng)的活化能從而降低反應(yīng)熱
B.副反應(yīng)所需活化能高于主反應(yīng)
C.*OCH2與H+結(jié)合形成*OCH3
D.反應(yīng)過程中包含極性鍵和非極性鍵的斷裂與生成
②要加快合成甲醇的反應(yīng)速率,主要降低歷程中 *CO+*H+*OH→*CO+*H2O或*H+*OH→*H2O*CO+*H+*OH→*CO+*H2O或*H+*OH→*H2O的能量變化(用歷程中符號(hào)表示即可,如:(*H+*CO2→*CO+*OH)。
(3)在恒溫1L密閉容器中充入4molCO2和6molH2,初始?jí)簭?qiáng)為p,10min時(shí)主副反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài),體系壓強(qiáng)為0.8p,測(cè)得c(H2O)=2mol?L-1。
①0~10min內(nèi)v(CO)=0.1mol?L-1min-10.1mol?L-1min-1。
②主反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=10.08p210.08p2(用含p的代數(shù)式表示)。
③平衡時(shí),CH3OH的選擇性 50%50%(CH3OH的選擇性=CH3OH平衡濃度CO2的轉(zhuǎn)化濃度×100%)。
1
0
.
08
p
2
1
0
.
08
p
2
C
H
3
OH
平衡濃度
C
O
2
的轉(zhuǎn)化濃度
【答案】-58.1kJ?mol-1;2972.1kJ?mol-1;B;*CO+*H+*OH→*CO+*H2O或*H+*OH→*H2O;0.1mol?L-1min-1;;50%
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0
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p
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:6引用:1難度:0.5
相似題
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1.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=
(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(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)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
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
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)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.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:60引用:6難度:0.6 -
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(cè)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)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3