二氧化碳捕獲技術用于去除氣流中的二氧化碳或者分離出二氧化碳作為氣體產物,其中CO2催化合成甲醇是一種很有前景的方法。如圖所示為該反應在無催化劑及有催化劑時的能量變化。
(1)從圖可知,有催化劑存在的是過程 ⅡⅡ。(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(2)寫出圖中CO2催化合成甲醇的熱化學方程式:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/molCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol。
該反應一般認為通過如下步驟來實現:
①CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H1=+41kJ?mol-1
②CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H2=-90kJ?mol-1
若反應①為慢反應,下列示意圖中(各物質均為氣體)能體現上述反映能量變化的是 AA(填序號),判斷的理由是 反應①為慢反應,說明該反應的活化能較大,反應①的活化能大于②,①為吸熱反應,反應物總能量小于生成物總能量,②為放熱反應,反應物總能量大于生成物總能量,且總反應為放熱反應反應①為慢反應,說明該反應的活化能較大,反應①的活化能大于②,①為吸熱反應,反應物總能量小于生成物總能量,②為放熱反應,反應物總能量大于生成物總能量,且總反應為放熱反應。
(3)若不單一改變CO2和H2的濃度,要提高上述可逆反應中甲醇的平衡產率,可以采取的措施有 適當降溫、加壓、及時移走生成物適當降溫、加壓、及時移走生成物。(寫出三種措施)
(4)已知:1mol液態(tài)甲醇完全氣化需吸熱37.4kJ,1mol液態(tài)水完全汽化需吸熱44.0kJ,由CO2合成1mol液態(tài)甲醇和1mol液態(tài)水將 放出放出(填“吸收”或“放出”) 130.4130.4kJ熱量。
(5)關于CO2催化合成甲醇的反應,下列說法中,合理的是 bdbd。(填字母序號)
a.該反應中所有原子都被用于合成甲醇
b.該反應可用于CO2的轉化,有助于緩解溫室效應
c.使用催化劑可以降低該反應的△H,從而使反應放出更多熱量
d.降溫分離出液態(tài)甲醇和水,將剩余氣體重新通入反應器,可以提高CO2與H2的利用率
【答案】Ⅱ;CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol;A;反應①為慢反應,說明該反應的活化能較大,反應①的活化能大于②,①為吸熱反應,反應物總能量小于生成物總能量,②為放熱反應,反應物總能量大于生成物總能量,且總反應為放熱反應;適當降溫、加壓、及時移走生成物;放出;130.4;bd
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.5