含碳物質(zhì)的價值型轉(zhuǎn)化,有利于“減碳”和可持續(xù)性發(fā)展,有著重要的研究價值。請回答下列問題:
(1)已知CO分子中化學(xué)鍵為C≡O(shè).相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表:
化學(xué)鍵 |
H-O |
C≡O(shè) |
C=O |
H-H |
E/(kJ?mol-1) |
463 |
1075 |
803 |
436 |
CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)△H=
-41
-41
kJ?mol
-1.下列有利于提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的措施有
bc
bc
(填標(biāo)號)。
a.增大壓強(qiáng) b.降低溫度
c.提高原料氣中H
2O的比例 d.使用高效催化劑
(2)用惰性電極電解KHCO
3溶液,可將空氣中的CO
2轉(zhuǎn)化為甲酸根(HCOO
-),然后進(jìn)一步可以制得重要有機(jī)化工原料甲酸。CO
2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
2CO2+2e-+H2O=HCOO-+HCO3-
2CO2+2e-+H2O=HCOO-+HCO3-
,若電解過程中轉(zhuǎn)移1 mol電子,陽極生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為
5.6
5.6
L。
(3)乙苯催化脫氫制取苯乙烯的反應(yīng)為:
,其反應(yīng)歷程如圖1:
①由原料到狀態(tài)Ⅰ
吸收
吸收
能量(填“放出”或“吸收”)。
②一定溫度下,向恒容密閉容器中充入2 mol乙苯和2 mol CO
2,起始壓強(qiáng)為p
0,平衡時容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為5 mol,乙苯的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)K
p=
0.25p0
0.25p0
。[氣體分壓(p
分)=氣體總壓(p
總)×氣體體積分?jǐn)?shù)]
③乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與p(CO
2)的關(guān)系如圖2所示,請解釋乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著p(CO
2)變化而變化的原因
隨著CO2壓強(qiáng)增大,CO2濃度增大,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率增大,CO2壓強(qiáng)繼續(xù)增大,會造成催化劑表面乙苯的吸附率下降
隨著CO2壓強(qiáng)增大,CO2濃度增大,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率增大,CO2壓強(qiáng)繼續(xù)增大,會造成催化劑表面乙苯的吸附率下降
。