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“碳中和”引起各國的高度重視,正成為科學(xué)家研究的主要課題。利用CO2催化加氫制二甲醚,可以實現(xiàn)CO2的再利用,涉及以下主要反應(yīng):
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)  ΔH1
Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH2
相關(guān)物質(zhì)及能量變化的示意圖如圖1所示。
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(1)反應(yīng)Ⅱ的ΔH2=
-123.1kJ/mol
-123.1kJ/mol
,該反應(yīng)在
低溫
低溫
(填“高溫”“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
(2)恒壓條件下,CO2、H2起始量相等時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OCH3的選擇性隨溫度變化如圖2所示。已知:CH3OCH3的選擇性=
2
n
C
H
3
OC
H
3
生成
n
C
O
2
消耗
×100%。
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①300℃時,通入CO2、H2各1mol,平衡時CH3OCH3的選擇性、CO2的平衡轉(zhuǎn)化率都為30%,平衡時生成CH3OCH3的物質(zhì)的量為
0.045
0.045
mol,此溫度下反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=
0.20
0.20
(保留2位有效數(shù)字)。
②220℃時,CO2和H2反應(yīng)一段時間后,測得A點CH3OCH3的選擇性為48%,不改變反應(yīng)時間和溫度,一定能提高CH3OCH3的選擇性的措施有
增大壓強(qiáng)(或使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑等)
增大壓強(qiáng)(或使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑等)
(任寫一種)。
(3)利用CH3OCH3燃料電池電解,可將霧霾中的NO、SO2分別轉(zhuǎn)化為
NH
+
4
SO
2
-
4
,如圖3裝置所示。則a極發(fā)生的電極反應(yīng)式為
CH3OCH3-12e-+16OH-=2
CO
2
-
3
+11H2O
CH3OCH3-12e-+16OH-=2
CO
2
-
3
+11H2O
;當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2.5mol電子時,A的濃度為
2
2
mol?L-1(電解過程中忽略溶液體積變化)。
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【答案】-123.1kJ/mol;低溫;0.045;0.20;增大壓強(qiáng)(或使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑等);CH3OCH3-12e-+16OH-=2
CO
2
-
3
+11H2O;2
【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:36引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.某反應(yīng)A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程為v=k?cm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),lgk=-
    E
    a
    2
    .
    303
    RT
    +lgA,其中A、R為常數(shù),Ea為活化能,T為開氏溫度),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時所需的時間)為
    0
    .
    8
    k
    。改變反應(yīng)物濃度時,反應(yīng)的瞬時速率如表所示:
    c(A)/(mol?L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
    c(B)/(mol?L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
    v/(10-3mol?L-1?min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/14 18:30:5組卷:45引用:4難度:0.5
  • 2.已知反應(yīng)2N2O(g)═2N2(g)+O2(g),速率方程為v═k?cn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實驗數(shù)據(jù)如表所示。已知:①k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無關(guān);②n=0時,該反應(yīng)為0級反應(yīng),n=1時,該反應(yīng)為1級反應(yīng),以此類推,n可以為整數(shù),也可以為分?jǐn)?shù);③濃度消耗一半所用的時間叫半衰期(
    t
    1
    2
    )。
    t/min 0 20 40 60 80 100
    c(N2O)/(mol?L-1 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
    下列說法正確的是(  )

    發(fā)布:2024/11/13 9:0:1組卷:48引用:3難度:0.5
  • 3.工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH,相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如表所示:
    C=O H-H O-H C-H C-O
    鍵能/kJ?mol-1 745 436 462.8 413.4 351
    已知:①溫度為T1℃時,CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)K=2;
    ②實驗測得:v=kc(CO2)?c(H2),v=kc(HCOOH),k、k為速率常數(shù)。
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 19:30:1組卷:99引用:3難度:0.7
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