2021年,中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所馬延和研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),采用一種類(lèi)似“搭積木”的方式,從頭設(shè)計(jì)、構(gòu)建了11步反應(yīng)的非自然固碳與淀粉合成途徑,在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)從二氧化碳到淀粉分子的全合成。其原理首先是利用化學(xué)催化劑將高濃度二氧化碳在高密度氫能作用下合成CH3OH。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH1=+42.8kJ?mol-1
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2=-1235kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
該反應(yīng)ΔH3=-1192.2-1192.2kJ?mol-1,下列有利于提高CH3OH平衡產(chǎn)率的是條件是 BB。
A.高溫、高壓
B.低溫、高壓
C.高溫、低壓
D.低溫、低壓
(2)T℃時(shí),100MPa條件下,向2L剛性容器中充入1molCO2和3molH2,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得不同時(shí)刻容器內(nèi)壓強(qiáng)變化如下表:
時(shí)間/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
p/MPa | 80 | 75 | 72 | 71 | 70 | 70 |
0.6
0.6
mol?L-1?h-1,該溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為 60%
60%
,平衡時(shí)CH3OH的分壓p(CH3OH)=15
15
MPa。(3)在催化條件下,密閉容器內(nèi)通入CO2發(fā)生下列反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3,
反應(yīng)Ⅱ:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4,
實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)(記作lnK)與溫度(T)的關(guān)系如圖1所示,則ΔH4
<
<
(填“>”或“<”)0。實(shí)驗(yàn)測(cè)得溫度對(duì)平衡體系中甲醚、甲醇的百分含量影響如圖2所示,在300~600K范圍內(nèi),醇的含量逐漸增大,而甲醚的百分含量逐漸減小的可能原因是:反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng),升高溫度,平衡向左移動(dòng)甲醇含量增加,甲醚含量減少
反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng),升高溫度,平衡向左移動(dòng)甲醇含量增加,甲醚含量減少
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】-1192.2;B;0.6;60%;15;<;反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng),升高溫度,平衡向左移動(dòng)甲醇含量增加,甲醚含量減少
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:25引用:2難度:0.3
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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(yáng)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( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59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:162引用:26難度:0.3
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