減少CO2排放，提高CO2綜合利用具有重要意義。CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機(jī)物，主要有以下反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）?ΔH1=-49.6kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ：CH3OCH3（g）+H2O（g）?2CH3OH（g）?ΔH2=+23.4kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）?ΔH3
（1）ΔH3=?122.6?122.6kJ?mol-1。
（2）在一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，下列能表明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有 BB（填字母）。
A．混合氣體的密度不再變化
B．氣體的壓強(qiáng)不再變化
C．CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再變化
D．n（CO2）：n（H2）：n（H2O）：n（CH3OH）=1：3：1：1
（3）反應(yīng)Ⅱ在某溫度下的平衡常數(shù)為0.25，此溫度下，在密閉容器中加入等物質(zhì)的量的CH3OCH3（g）和H2O（g），反應(yīng)到某時刻時測得各組分濃度如下：
| 物??質(zhì) | CH3OCH3（g） | H2O（g） | CH3OH（g） |
| 濃度/（mol?L-1） | 1.8 | 1.8 | 0.4 |
＞
＞
v逆（填“＞”、“＜”或“=”），當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，混合氣體中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)=10%
10%
。（4）在某壓強(qiáng)下，反應(yīng)Ⅲ在不同溫度、不同投料比時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。T1溫度下，將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則0～5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（CO2）=
0.36mol?L-1?min-1
0.36mol?L-1?min-1
；KA、KB、KC三者之間的大小關(guān)系為 KA=KC＞KB
KA=KC＞KB
。
（5）恒壓下將CO2和H2按體積比為1：3混合，在某催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ，在相同的時間段內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率和CH3OH的選擇性隨溫度的變化如下表所示。
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
| 溫度 | 210℃ | 230℃ | 250℃ | 270℃ | 290℃ |
| CO2的轉(zhuǎn)化率 | 18% | 48% | 40% | 32% | 30% |
| CH3OH的選擇性 | 40% | 25% | 22.5% | 20% | 16% |
12%
12%
。【答案】?122.6；B；＞；10%；0.36mol?L-1?min-1；KA=KC＞KB；12%
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/10/14 1:0:1組卷：7引用：1難度：0.5
相似題
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1．CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C2H6（g）?CH4（g）+H2（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）ΔH1（反應(yīng)速率較快）
ii.H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH2=+41kJ?mol-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH1=kJ?mol-1
②相比于提高c（C2H6），提高c（CO2）對反應(yīng)I速率影響更大，其原因是。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是。
（3）在800℃時，=n（CO2）n（C2H6），充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應(yīng)，初始壓強(qiáng)為P，一段時間達(dá)到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應(yīng)：2CH4?C2H4+2H2ΔH＞0，溫度T時，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2（CH4），v逆=k逆c（C2H4）?c2（H2），k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時═k逆k正（用含有m的代數(shù)式表示）。
（5）我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法（裝置如圖）用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的極。
②陽極電極反應(yīng)式是。發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6 -
2．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便．下列說法不正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7 -
3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2，兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下：
Ⅰ．4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）
Ⅱ．4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應(yīng)，相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5
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