用CO2轉化為乙醇可實現(xiàn)碳循環(huán)。近年來,隨著全球變暖及能源枯竭的加劇,由CO2制乙醇又再次成為各國的研究熱點。
Ⅰ.CO2轉化為乙醇的一種途徑如下:2CO2(g)+2H2O(g)?C2H4(g)+3O2(g)ΔH1=+1323kJ?mol-1
C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(l)ΔH2=-88.2kJ?mol-1
H2O(g)═H2O(l)ΔH3=-44kJ?mol-1
(1)則2CO2(g)+3H2O(l)?C2H5OH(l)+3O2(g)ΔH=1366.81366.8kJ?mol-1。
Ⅱ.已知CO2催化加氫制乙醇原理為2CO2(g)+6H2(g)?C2H5OH(g)+3H2O(g),回答下列問題:
(2)在恒溫恒容的密閉容器中,對CO2催化加氫制乙醇反應體系說法不正確的是 ABAB。(填序號)
A.增大原料氣中n(CO2)n(H2)的比例,有利于提高CO2的轉化率
B.若混合氣體的密度保持不變,說明反應體系已達平衡
C.體系達平衡后,若壓縮容器容積,則反應平衡正向移動
(3)在均為2L的恒容密閉容器a和b中分別投入2molCO2和6molH2,在不同溫度下進行CO2加氫制乙醇的反應,各容器中乙醇的物質的量與時間的關系如圖所示:
①容器a中0~10min氫氣的平均反應速率v(H2)=0.24mol/(L?min)0.24mol/(L?min);
②若容器a、b中的反應溫度分別為T1、T2,則判斷ΔH <<0(填“>”或“<”);
③若容器a中改變條件時,反應情況會由曲線a變?yōu)榍€c,則改變的單一條件可是 AA(填序號);
A.加入更高效的催化劑
B.升溫
C.增大壓強
D.分離出乙醇
④T1溫度下反應達平衡時,容器a中氣體總壓強為4MPa,則T1時該反應的平衡常數(shù)Kp=4848(用平衡分壓代替平衡濃度計算,氣體的分壓=氣體總壓強×氣體的物質的量分數(shù))。
n
(
C
O
2
)
n
(
H
2
)
【答案】1366.8;AB;0.24mol/(L?min);<;A;48
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:25引用:1難度:0.7
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1.CO2的捕集與轉化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應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量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應選擇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,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質的量之和與剩余反應物的物質的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質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,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(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×物質的量分數(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( ?。?/h2>
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N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
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,相同時間內有關生成物物質的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉化率=×100%制備目標物質消耗原料的量原料總的轉化量
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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