CO2資源化：CO2和H2在合成甲烷的同時，也有副反應發(fā)生。
反應1：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g） ΔH1=-164kJ?mol-1
反應2：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g） ΔH2=+41.2kJ?mol-1
Ⅰ.目前，工業(yè)上在兩種不同催化劑條件下反應相同時間，測得CO2轉(zhuǎn)化率和生成CH4選擇性隨溫度變化的影響如圖所示。
（1）對比上述兩種催化劑的催化性能，工業(yè)上應選擇的催化劑是 Ni-CeO2Ni-CeO2。
（2）高于320℃后，以Ni-CeO2為催化劑，CO2轉(zhuǎn)化率略有下降，而以Ni為催化劑，CO2轉(zhuǎn)化率卻仍在上升，其原因是 由圖象可知，高于320℃后，以Ni為催化劑，甲烷選擇性隨溫度升高而升高，說明作為放熱反應的反應1還在繼續(xù)向生成甲烷的反應方向進行；同時，溫度升高更有利于作為吸熱反應的反應2正反應的進行，在催化劑的活性保持的溫度范圍內(nèi)，溫度升高反應速率也在加快由圖象可知，高于320℃后，以Ni為催化劑，甲烷選擇性隨溫度升高而升高，說明作為放熱反應的反應1還在繼續(xù)向生成甲烷的反應方向進行；同時，溫度升高更有利于作為吸熱反應的反應2正反應的進行，在催化劑的活性保持的溫度范圍內(nèi)，溫度升高反應速率也在加快。
Ⅱ.我國科學家最近合成多孔殼核催化劑實現(xiàn)CO2氫化制備CH4。
（1）一定溫度下，在某剛性恒容密閉容器中充入1molCO2（g）和5molH2（g）僅發(fā)生上述反應1和反應2，達到平衡時測得CO為0.2mol,H2O（g）為1mol。
①下列說法正確的是 acac（填字母）。
a.氣體平均摩爾質(zhì)量不隨時間變化時達到平衡狀態(tài)
b.平衡時CH4體積分數(shù)大于25%
c.加入高效催化劑，降低反應活化能，縮短達到平衡的時間
d.平衡后充入稀有氣體，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大
②體系中 放出放出（填“吸收”或“放出”）熱量 57.3657.36kJ。
（2）研究表明CO2與CH4在催化劑存在下可發(fā)生反應制得合成氣：CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）。此反應的活化能Ea（正） ＞＞Ea（逆）（填“＞”、“＜”），利于反應自發(fā)進行的條件是 高溫高溫（填“高溫”或“低溫”）。
【答案】Ni-CeO2；由圖象可知，高于320℃后，以Ni為催化劑，甲烷選擇性隨溫度升高而升高，說明作為放熱反應的反應1還在繼續(xù)向生成甲烷的反應方向進行；同時，溫度升高更有利于作為吸熱反應的反應2正反應的進行，在催化劑的活性保持的溫度范圍內(nèi)，溫度升高反應速率也在加快；ac；放出；57.36；＞；高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：64引用：1難度：0.5
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