18.研究二氧化碳的資源化利用具有重要的意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知下列熱化學(xué)方程式:
反應(yīng)I:CO
2(g)+4H
2(g)?CH
4(g)+2H
2O(g)ΔH
1=-164.9kJ/mol。
反應(yīng)Ⅱ:CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)ΔH
2=+41.2kJ/mol
則反應(yīng)CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)的ΔH
3=
。
(2)在T℃時,將CO
2和H
2加入容積不變的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)CO
2(g)+4H
2(g)?CH
4(g)+2H
2O(g),能判斷反應(yīng)達到平衡的是
(填字母)。
A.CO
2的消耗速率和CH
4的生成速率相等
B.容器內(nèi)氣體壓強不再發(fā)生變化
C.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
(3)將n(CO
2):n(H
2)=1:4的混合氣體充入密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,在不同溫度和壓強時,CO
2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。
0.1MPa時,CO
2的轉(zhuǎn)化率在600℃之后隨溫度升高而增大的主要原因是
。
(4)CO
2加氫制備CH
4的一種催化機理如圖,下列說法正確的是
。
A.催化過程使用的催化劑為La
2O
3和La
2O
3CO
3B.La
2O
3CO
3可以釋放出CO
2*(活化分子)
C.H
2經(jīng)過Ni活性中心斷鍵裂解產(chǎn)生活化態(tài)H*的過程為放熱過程
D.CO
2加氫制備CH
4的過程需要La
2O
3和Ni共同完成
(5)一定溫度和壓強為1MPa條件下,將CO
2和H
2按物質(zhì)的量之比為1:4通入密閉彈性容器中發(fā)生催化反應(yīng),假設(shè)只發(fā)生反應(yīng);
Ⅰ.CO
2(g)+4H
2(g)?CH
4(g)+2H
2O(g)
Ⅱ.CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)
10min時兩個反應(yīng)均達到平衡,CO
2平衡轉(zhuǎn)化率為80%.CH
4選擇性為50%,[CH
4的選擇性=
]。該溫度下,反應(yīng)Ⅱ的K
p=
(已知K
p是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓來表示的平衡常數(shù),即將K表達式中平衡濃度用平衡分壓代替),用CH
4的分壓變化表示反應(yīng)Ⅰ在10分鐘內(nèi)達平衡的平均速率為
(保留兩位有效數(shù)字)MPa?min
-1。