20.“碳中和”有利于全球氣候改善,CO
2的資源化利用成為研究重點。
(1)二氧化碳加氫合成二甲醒的反應包括三個相互關(guān)聯(lián)的反應過程:
i.CO
2 (g)+3H
2(g )?CH
3OH(g)+H
2O(g) ΔH=-49.01kJ?mol
-1ii.CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g) ΔH
2=+41.17kJ?mol
-1iii.2CH
3OH(g )?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g) ΔH
3=-24.52kJ?mol
-1①寫出CO
2和H
2生成CH
3OCH
3的熱化學方程式為
。
②在壓強3.0MPa,
=4,不同溫度下CO
2的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性如圖1所示(選擇性是指生成某物質(zhì)消耗的CO
2的物質(zhì)的量占消耗CO
2總的物質(zhì)的量的百分比)。
當溫度超過290℃,CO
2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是
。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算300℃時,CH
3OCH
3的平衡產(chǎn)率為
。
(2)CH
4---CO
2重整制H
2的過程為:CH
4(g)+CO
2(g)?2CO(g)+2H
2(g)。發(fā)生的副反應為(1)中ii.在剛性密閉容器中,進料比
分別等于1.0、2.0,且起始時壓強相同。平衡時甲烷的質(zhì)量分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖2所示:
①曲線a的進料比為
。
②有利于提高CO
2平衡轉(zhuǎn)化率的措施是
。(寫出兩條)。
③M點CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率為85%,CO
2的平衡轉(zhuǎn)化率為88%,則副反應的壓強平衡常數(shù)K
p=
(保留2位有效數(shù)字)。(已知:分壓=總壓×該組分的物質(zhì)的量分數(shù))