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國家主席習(xí)近平提出了中國應(yīng)對氣候變化的兩個目標(biāo)：二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，于2060年前實現(xiàn)碳中和。因此，研發(fā)CO2利用技術(shù)、降低空氣中CO2含量成為了研究熱點。為減少CO2對環(huán)境造成的影響，可采用“CO2催化加氫制甲醇”方法將其資源化利用。該反應(yīng)體系中涉及以下兩個反應(yīng)：
Ⅰ．CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
Ⅱ．CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2
回答下列問題：
（1）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的lnK（K代表化學(xué)平衡常數(shù)）隨
1
T
（溫度的倒數(shù)）的變化如圖1所示?！鱄1
小于
小于
0（填“大于”或“小于”或“等于”）；升高溫度，反應(yīng)CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的化學(xué)平衡常數(shù)
減小
減小
（填“增大”或“減小”或“不變”）。
（2）上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有
AB
AB
。
A.增大CO的濃度，反應(yīng)I的平衡向正反應(yīng)方向移動
B.降低溫度，反應(yīng)I和II的正、逆反應(yīng)速率都減小
C.恒溫恒容下充入氦氣，反應(yīng)I的平衡向正反應(yīng)方向移動
D.增大壓強，反應(yīng)I和II重新達(dá)到平衡的時間不同
（3）恒壓下將CO2和H2按體積比1：3混合，在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II，在相同的時間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖2。
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其中：CH3OH的選擇性=
C
H
3
OH
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
×100%
①在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是
BD
BD
。
A．210℃
B．230℃
C．催化劑CZT
D．催化劑CZ（Zr-1）T
②在230℃以上，升高溫度CO2的轉(zhuǎn)化率增大，但甲醇的產(chǎn)率降低，原因是
230℃以上，溫度升高，反應(yīng)Ⅰ的平衡向逆反應(yīng)方向移動，反應(yīng)Ⅱ的平衡向正反應(yīng)方向移動，但溫度對反應(yīng)Ⅱ的平衡影響更大
230℃以上，溫度升高，反應(yīng)Ⅰ的平衡向逆反應(yīng)方向移動，反應(yīng)Ⅱ的平衡向正反應(yīng)方向移動，但溫度對反應(yīng)Ⅱ的平衡影響更大
。
（4）恒溫恒壓密閉容器中，加入2molCO2和4molH2，只發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)Ⅱ，初始壓強為p0，在300℃發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時，CO2的轉(zhuǎn)化率為50%，容器體積減小20%。則達(dá)到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為
55%
55%
，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K=
0.22
0.22
 （保留兩位有效數(shù)字）。

【答案】小于；減??；AB；BD；230℃以上，溫度升高，反應(yīng)Ⅰ的平衡向逆反應(yīng)方向移動，反應(yīng)Ⅱ的平衡向正反應(yīng)方向移動，但溫度對反應(yīng)Ⅱ的平衡影響更大；55%；0.22
【解答】
【點評】
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：84引用：5難度：0.4
相似題

  • 1．氫能是一種公認(rèn)的高熱值清潔能源，目前世界各國正致力于將高污染高排放的碳能源，過渡成清潔高效低排放的氫能源。
    （1）我國氫氣的主要來源是焦?fàn)t氣制氫，所制得的氫氣含有較多的CO和H2S，干法脫硫是用氧化鐵將硫元素轉(zhuǎn)化為硫化鐵。干法脫硫的反應(yīng)方程式為
     
    。
    （2）我國科研人員用木屑水蒸氣氣化制取氫燃料，在一定條件下，反應(yīng)器中存在的主要反應(yīng)如下：
    Ⅰ.C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）ΔH1
    Ⅱ.C（s）+2H2（g）?CH4（g）ΔH2
    Ⅲ.CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）ΔH3
    Ⅳ.CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）ΔH4
    ①為研究反應(yīng)Ⅱ的熱效應(yīng)，以0.1molC（s）、0.2molH2（g）或0.1molCH4（g）為初始原料，在1023K、100kPa條件下，分別在恒壓容器中進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)平衡時，以C（s）、H2（g）為原料，體系向環(huán)境放熱akJ；以CH4（g）為原料，體系從環(huán)境吸熱bkJ。忽略副反應(yīng)熱效應(yīng)，則反應(yīng)Ⅱ焓變ΔH2（1023K、100kPa）═
     
    。
    研究表明CaO的添加量按照CaO中所含的Ca和木屑所含C的物質(zhì)的量比
    n
    （
    C
    a
    ）
    n
    （
    C
    ）
    確定，在750℃，控制水蒸氣流量為定值，探究催化劑的催化效果，結(jié)果如下表所示。
    n
    （
    C
    a
    ）
    n
    （
    C
    ）
    		 氣體體積分?jǐn)?shù)/% 轉(zhuǎn)化率/%
    H2 CO CO2 CH4
    0 45.58 22.70 22.37 7.54 61.22
    0.5 52.95 21.74 19.11 5.14 56.59
    1.0 58.62 22.37 12.60 5.31 61.42
    ②
    n
    （
    C
    a
    ）
    n
    （
    C
    ）
    由0到0.5時，H2的體積分?jǐn)?shù)顯著增加的原因
     
    。
    ③隨著反應(yīng)的進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)CaO的吸收能力逐漸降低，原因是
     
    。
    ④750℃，
    n
    （
    C
    a
    ）
    n
    （
    C
    ）
    ═1.0，假設(shè)各反應(yīng)達(dá)平衡后氣體組成如上表，平衡總壓為PMPa,則反應(yīng)Ⅰ的壓強平衡常數(shù)KP═
     
    MPa（保留1位小數(shù)）。
    （3）將氫氣儲存于液體燃料中，可以解決氫氣的安全高效存儲和運輸。由于甲醇具有單位體積儲氫量高、活化溫度低等優(yōu)點，是理想的液體儲氫分子。我國學(xué)者構(gòu)建一種雙功能結(jié)構(gòu)的催化劑，反應(yīng)過程中，在催化劑的表面同時活化水和甲醇。如圖是甲醇脫氫轉(zhuǎn)化的反應(yīng)歷程（TS表示過渡態(tài)）。
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    根據(jù)圖判斷甲醇脫氫反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵是
     
    。

    發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：7引用：2難度：0.5

  • 2．反應(yīng)2NO（g）+2H2（g）?N2（g）+2H2O（g）中，每生成7gN2，放出166kJ的熱量，該反應(yīng)的速率表達(dá)式為v=k?cn（NO）?cn（H2）（k、m、n待測），其反應(yīng)包含下列兩步：
    ①2NO+H2═N2+H2O2（慢）②H2O2+H2═2H2O（快）T℃時測得有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如表：
    序號 c（NO）/（mol?L-1） cn（H2）/（mol?L-1） 速率（mol?L-1?min-1）
    Ⅰ 0.0060 0.0010 1.8×10-4 
    Ⅱ 0.0060 0.0020 3.6×10-4 
    Ⅲ 0.0010 0.0060 3.0×10-5
    Ⅳ 0.0020 0.0060 1.2×10-4
    下列說法錯誤的是（　?。?/h2>

    發(fā)布：2024/11/11 8:0:29組卷：16引用：4難度：0.6

  • 3．一定溫度下，在2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），反應(yīng)過程中的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：
    t/min n（N2）/mol n（H2）/mol n（NH3）/mol
    0 2.0 2.4 0
    5 1.7 1.5 0.6
    10 1.6 x y
    15 z 1.2 w
    下列說法錯誤的是（　　）

    發(fā)布：2024/11/11 21:0:1組卷：25引用：3難度：0.6
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