CO2可用于制備CH4、合成氣(CO、H2),是CO2資源化利用的重要途徑。
(1)CO2甲烷化過(guò)程可能發(fā)生反應(yīng):
i.CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1
ii.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ?mol-1
iii.CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g) ΔH3=-206.1kJ?mol-1
①ΔH1=-164.9-164.9kJ?mol-1。
②利用不同催化劑,在一定溫度和反應(yīng)時(shí)間條件下,測(cè)得產(chǎn)物的生成速率與催化劑的關(guān)系如圖1??芍欣谥萍淄榈拇呋瘎┦?Pt@h-BN3Pt@h-BN3。.
③壓強(qiáng)一定時(shí),按照n(CO2)n(H2)=14投料,發(fā)生上述反應(yīng),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖2。
請(qǐng)解釋溫度高于600℃之后,隨著溫度升高CO2轉(zhuǎn)化率增大的原因 CO2平衡轉(zhuǎn)化率為反應(yīng)i和反應(yīng)的CO2平衡轉(zhuǎn)化率之和.反應(yīng)i為放熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低,反應(yīng)ii為吸熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率升高.溫度較高時(shí),CO2平衡轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng)iiCO2平衡轉(zhuǎn)化率為反應(yīng)i和反應(yīng)的CO2平衡轉(zhuǎn)化率之和.反應(yīng)i為放熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低,反應(yīng)ii為吸熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率升高.溫度較高時(shí),CO2平衡轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng)ii。
(2)利用CO、H2合成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH,向密閉容器中充入1molCO和2molH2,發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CO的平衡轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)與溫度、壓強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示:
n
(
C
O
2
)
n
(
H
2
)
1
4
溫度/℃轉(zhuǎn)化率 壓強(qiáng)/kPa |
50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
P1 | 0.82 | 0.70 | 0.34 | 0.12 | 0.04 | 0.02 |
P2 | 0.90 | 0.86 | 0.76 | 0.48 | 0.20 | 0.10 |
小于
小于
P2(填“大于”或“小于”)。有利于提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的措施是 適宜的低溫高壓或適當(dāng)?shù)慕禍丶訅?/div>
適宜的低溫高壓或適當(dāng)?shù)慕禍丶訅?/div>。
②P2kPa、250℃條件下,反應(yīng)5min達(dá)到平衡,此時(shí)H2的物質(zhì)的量為(kPa)-2(用分壓代替濃度,分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),用P2的式子表示)。
②P2kPa、250℃條件下,反應(yīng)5min達(dá)到平衡,此時(shí)H2的物質(zhì)的量為
1.6mol
1.6mol
,該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp═0
.
66
(
P
2
)
2
0
.
66
(
P
2
)
2
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】-164.9;Pt@h-BN3;CO2平衡轉(zhuǎn)化率為反應(yīng)i和反應(yīng)的CO2平衡轉(zhuǎn)化率之和.反應(yīng)i為放熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低,反應(yīng)ii為吸熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率升高.溫度較高時(shí),CO2平衡轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng)ii;小于;適宜的低溫高壓或適當(dāng)?shù)慕禍丶訅海?.6mol;
0
.
66
(
P
2
)
2
【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:17引用:1難度:0.6
相似題
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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( ?。?/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
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