将CO2转化为有经济价值的产物,可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,实现“碳中和”。请回答:
(1)CO2转化为甲醇有利于实现碳中和,该过程经历以下两步:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90kJ/mol
①写出CO2(g)合成CH3OH(g)总反应的热化学方程式___________ 。
②能说明反应CO(g)合成CH3OH(g)总反应已达平衡状态的是___________ (填字母)。
A.CO2、H2、CH3OH分子数之比为1:3:1的状态
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的密度不再变化
③在一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生CO2合成CH3OH的总反应,测得10min达到平衡时氢气的平均速率为0.12mol/(L·min),则该反应的平衡常数为___________ (保留一位小数)。
(2)CO2催化加氢生成乙烯也是CO2的热点研究领域。2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H<0。
①达到平衡后,欲增加乙烯的产率,并提高反应的速率,可采取的措施___________ (写出其中符合条件的一种)。
②如图所示,关闭活塞,向甲乙两个密闭容器分别充入lmolCO2和3molH2,发生反应CO2催化加氢生成乙烯,起始温度体积相同(T1℃、4L密闭容器)。达到平衡时,乙的容器容积为2.8L,则平衡时甲容器中CO2的物质的量___________ 0.2mol(填“大于、小于、等于、无法确定”)。
(1)CO2转化为甲醇有利于实现碳中和,该过程经历以下两步:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90kJ/mol
①写出CO2(g)合成CH3OH(g)总反应的热化学方程式
②能说明反应CO(g)合成CH3OH(g)总反应已达平衡状态的是
A.CO2、H2、CH3OH分子数之比为1:3:1的状态
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的密度不再变化
③在一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生CO2合成CH3OH的总反应,测得10min达到平衡时氢气的平均速率为0.12mol/(L·min),则该反应的平衡常数为
(2)CO2催化加氢生成乙烯也是CO2的热点研究领域。2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H<0。
①达到平衡后,欲增加乙烯的产率,并提高反应的速率,可采取的措施
②如图所示,关闭活塞,向甲乙两个密闭容器分别充入lmolCO2和3molH2,发生反应CO2催化加氢生成乙烯,起始温度体积相同(T1℃、4L密闭容器)。达到平衡时,乙的容器容积为2.8L,则平衡时甲容器中CO2的物质的量
更新时间:2022-11-04 17:09:59
|
相似题推荐
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】CCUS是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术,这种技术可将CO2资源化,产生经济效益。请回答下列问题:
(1)利用废气中的CO2为原料可制取甲醇。一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
①已知:H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热(△H)分别为-285.8kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1;CH3OH(1)=CH3OH (g) △H=+35.2kJ•mol-1;H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1。
则CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=___ kJ•mol-1。有利于提高H2平衡转化率的条件是___ (填选项字母)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,向体积为2L的容器中充入6molH2、4molCO2,发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),达到平衡时H2的转化率为50%,其平衡常数为___ (保留两位小数)。
③起始条件(T1℃、2L密闭容器)如表所示:
达到平衡时,该反应的平衡常数:K(I)___ K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”,下同);平衡时CH3OH的浓度:c(I)___ c(Ⅱ)。
(2)CO2可用来合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=-127.8 kJ•mol-1。0.1MPa下,按n(CO2)︰n(H2)=1︰3的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生上述反应,不同温度(T)下平衡时的四种气态物质的体积分数(φ)如图所示:
①曲线b、c表示的物质分别为___ 、___ (填化学式)。
②保持温度不变,在体积为VL的恒容容器中以n(CO2)︰n(H2)=2︰3的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2VL并保持不变,t2时重新达到平衡。请在图中画出容器内混合气体的平均相对分子质量M随时间的变化趋势图象___ 。
(1)利用废气中的CO2为原料可制取甲醇。一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
①已知:H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热(△H)分别为-285.8kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1;CH3OH(1)=CH3OH (g) △H=+35.2kJ•mol-1;H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1。
则CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,向体积为2L的容器中充入6molH2、4molCO2,发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),达到平衡时H2的转化率为50%,其平衡常数为
③起始条件(T1℃、2L密闭容器)如表所示:
CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
I(恒温恒容) | 2 | 6 | 0 | 0 |
II(绝热恒容) | 0 | 0 | 2 | 2 |
达到平衡时,该反应的平衡常数:K(I)
(2)CO2可用来合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=-127.8 kJ•mol-1。0.1MPa下,按n(CO2)︰n(H2)=1︰3的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生上述反应,不同温度(T)下平衡时的四种气态物质的体积分数(φ)如图所示:
①曲线b、c表示的物质分别为
②保持温度不变,在体积为VL的恒容容器中以n(CO2)︰n(H2)=2︰3的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2VL并保持不变,t2时重新达到平衡。请在图中画出容器内混合气体的平均相对分子质量M随时间的变化趋势图象
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐2】含碳物质的价值型转化,有利于“减碳”和可持续发展。结合相关信息,回答:
(1)科学家用做催化剂,可将和H2O转化为甲烷。已知有关化学反应的能量变化如图所示,则该转化反应的热化学方程式为___________ 。
(2)用惰性电极电解溶液,可将空气中的转化为甲酸根,然后进一步可制得化工原料甲酸。发生反应的电极反应式为___________ ,若电解过程中转移1mol电子,阳极生成气体的体积(标准状况)为___________ L。
(3)乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为:(g)+CO2(g) (g)+CO(g)+H2O(g)
其反应历程如下:
①由原料到状态Ⅰ___________ (填“放出”或“吸收”)能量。
②一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和,起始压强为,平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为___________ ,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________ 。
③乙苯平衡转化率与的关系如下图所示,解释乙苯平衡转化率随着变化而变化的原因___________ 。
(1)科学家用做催化剂,可将和H2O转化为甲烷。已知有关化学反应的能量变化如图所示,则该转化反应的热化学方程式为
(2)用惰性电极电解溶液,可将空气中的转化为甲酸根,然后进一步可制得化工原料甲酸。发生反应的电极反应式为
(3)乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为:(g)+CO2(g) (g)+CO(g)+H2O(g)
其反应历程如下:
①由原料到状态Ⅰ
②一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和,起始压强为,平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为
③乙苯平衡转化率与的关系如下图所示,解释乙苯平衡转化率随着变化而变化的原因
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐3】CO2的利用是国际社会普遍关注的问题。
(1)CO2的电子式是_____ 。
(2)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g)+CO2(g)+3H2(g)→(g)+CH3OH(g) ∆H=-131.9kJ∙mol-1
(g)+H2(g)→C2H5OH(g)+H2O(g) ∆H=-94.8kJ∙mol-1
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
I、(g)+CO2(g)→(g) ∆H=-60.3kJ∙mol-1
Ⅱ、EC加氢生成乙二醇与甲醇
①步骤Ⅱ的热化学方程式是_____
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时),实验数据见下表:
由上表可知,温度越高,EC的转化率越高,原因是_____ 。温度升高到220℃时,乙二醇的产率反而降低,原因是_____ 。
(3)用稀硫酸作电解质溶液,电解CO2可制取甲醇,装置如下所示,电极a接电源的_____ 极(填“正”或“负”)。生成甲醇的电极反应式是_____ 。
(4)CO2较稳定、能量低。为实现CO2的化学利用,下列研究方向合理的是_____ (填序号)。
a.选择高能量的反应物和CO2反应获得低能量的生成物
b.利用电能、光能或热能活化CO2分子
c.选择高效的催化剂
(1)CO2的电子式是
(2)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g)+CO2(g)+3H2(g)→(g)+CH3OH(g) ∆H=-131.9kJ∙mol-1
(g)+H2(g)→C2H5OH(g)+H2O(g) ∆H=-94.8kJ∙mol-1
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
I、(g)+CO2(g)→(g) ∆H=-60.3kJ∙mol-1
Ⅱ、EC加氢生成乙二醇与甲醇
①步骤Ⅱ的热化学方程式是
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时),实验数据见下表:
反应温度/℃ | EC转化率/% | 产率/% | |
乙二醇 | 甲醇 | ||
160 | 23.8 | 23.2 | 12.9 |
180 | 62.1 | 60.9 | 31.5 |
200 | 99.9 | 94.7 | 62.3 |
220 | 99.9 | 92.4 | 46.1 |
(3)用稀硫酸作电解质溶液,电解CO2可制取甲醇,装置如下所示,电极a接电源的
(4)CO2较稳定、能量低。为实现CO2的化学利用,下列研究方向合理的是
a.选择高能量的反应物和CO2反应获得低能量的生成物
b.利用电能、光能或热能活化CO2分子
c.选择高效的催化剂
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐1】近年来我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ、工业上在Cu—ZnO催化下利用,发生如下反应①来生产甲醇,同时伴有反应②发生。
①
②
(1)已知: ,则_______ 。
(2)向密闭容器中加入和合成。已知反应①的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、为速率常数。下图甲中能够代表的曲线为_______ (填、、或)。
(3)不同条件下,按照投料,的平衡转化率如图乙所示。压强、、由大到小的顺序是_______ 。压强为时,温度高于570℃之后,随着温度升高平衡转化率增大的原因是_______ 。
Ⅱ、2022年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和1mol,起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
①
②
(4)下列说法不正确的是_______;
(5)反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。此时,整个体系_______ (填“吸收”或“放出”)热量,反应①的平衡常数_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ、工业上在Cu—ZnO催化下利用,发生如下反应①来生产甲醇,同时伴有反应②发生。
①
②
(1)已知: ,则
(2)向密闭容器中加入和合成。已知反应①的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、为速率常数。下图甲中能够代表的曲线为
(3)不同条件下,按照投料,的平衡转化率如图乙所示。压强、、由大到小的顺序是
Ⅱ、2022年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和1mol,起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
①
②
(4)下列说法不正确的是_______;
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应①平衡逆向移动,反应②平衡不移动 |
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡 |
C.平衡时的体积分数可能等于 |
D.将炭块粉碎,可加快反应速率 |
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】和重整制取和,是实现“碳中和”的理想技术。该工艺涉及以下反应;
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
回答下列问题:
(1)已知和的燃烧热分别为、和,___________ 。
(2)刚性密闭容器中,进料比分别为1.5、2.0,起始压强为,只发生反应Ⅰ和Ⅱ。平衡时甲烷的质量分数、与温度关系如图。
①进料比为2.0时对应的甲烷质量分数和的曲线分别为___________ 和___________ 。随温度升高而增大的原因是___________ 。
②时,反应经达到平衡点,反应Ⅱ的平衡常数,则点对应的转化率为___________ ,的平均消耗速率为___________ (保留2位有效数字)。
(3)积碳是导致催化剂失活的主要原因。在时,将相同组成的混合气体,以恒定流速分别通过反应器,测得数据如图所示。
注:表示反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。
下列对催化剂失活的分析错误的是___________。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
回答下列问题:
(1)已知和的燃烧热分别为、和,
(2)刚性密闭容器中,进料比分别为1.5、2.0,起始压强为,只发生反应Ⅰ和Ⅱ。平衡时甲烷的质量分数、与温度关系如图。
①进料比为2.0时对应的甲烷质量分数和的曲线分别为
②时,反应经达到平衡点,反应Ⅱ的平衡常数,则点对应的转化率为
(3)积碳是导致催化剂失活的主要原因。在时,将相同组成的混合气体,以恒定流速分别通过反应器,测得数据如图所示。
注:表示反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。
下列对催化剂失活的分析错误的是___________。
A.由数据推知,压强越大,催化剂越易失活 |
B.该条件下,失活的主要原因是发生反应Ⅲ |
C.恒压时,高温区催化剂失活的主要原因是发生反应Ⅳ |
D.保持其他条件不变,适当增大进料比,可减缓的衰减 |
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。二氧化碳加氢制备甲醇既可以实现二氧化碳的转化利用,又可以有效缓解温室效应问题。
已知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)原料可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为捕获剂的是___________(填标号)。
(2)根据盖斯定律,反应Ⅲ的___________ 。
(3)为提高单位时间内的产量,可采取的措施有___________ 。(任填2项)
(4)上述反应平衡常数的自然对数随(T表示温度)的变化如图所示:
①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中属于吸热反应的是___________ ,写出推理过程___________ 。
②若图中A点时发生反应,则该反应此时的___________ (填数值)。
(5)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol 和3mol 发生反应Ⅰ和Ⅲ,达到平衡时,容器中(g)为a mol,CO为b mol,此时的浓度为___________ (用含a、b、V的代数式表示)。
已知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)原料可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为捕获剂的是___________(填标号)。
A.NaOH溶液 | B.浓氨水 | C. | D.溶液 |
(3)为提高单位时间内的产量,可采取的措施有
(4)上述反应平衡常数的自然对数随(T表示温度)的变化如图所示:
①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中属于吸热反应的是
②若图中A点时发生反应,则该反应此时的
(5)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol 和3mol 发生反应Ⅰ和Ⅲ,达到平衡时,容器中(g)为a mol,CO为b mol,此时的浓度为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐1】近年来我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ、工业上在Cu—ZnO催化下利用,发生如下反应①来生产甲醇,同时伴有反应②发生。
①
②
(1)已知: ,则_______ 。
(2)向密闭容器中加入和合成。已知反应①的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、为速率常数。下图甲中能够代表的曲线为_______ (填、、或)。
(3)不同条件下,按照投料,的平衡转化率如图乙所示。压强、、由大到小的顺序是_______ 。压强为时,温度高于570℃之后,随着温度升高平衡转化率增大的原因是_______ 。
Ⅱ、2022年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和1mol,起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
①
②
(4)下列说法不正确的是_______;
(5)反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。此时,整个体系_______ (填“吸收”或“放出”)热量,反应①的平衡常数_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ、工业上在Cu—ZnO催化下利用,发生如下反应①来生产甲醇,同时伴有反应②发生。
①
②
(1)已知: ,则
(2)向密闭容器中加入和合成。已知反应①的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、为速率常数。下图甲中能够代表的曲线为
(3)不同条件下,按照投料,的平衡转化率如图乙所示。压强、、由大到小的顺序是
Ⅱ、2022年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和1mol,起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
①
②
(4)下列说法不正确的是_______;
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应①平衡逆向移动,反应②平衡不移动 |
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡 |
C.平衡时的体积分数可能等于 |
D.将炭块粉碎,可加快反应速率 |
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐2】燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
已知:25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3:Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7
(1)处理烟气中的SO2常用液吸法。室温条件下,将烟气通入浓氨水中得到(NH4)2SO3溶液,0.1mol/L(NH4)2SO3溶液的pH____ (填“>”“<”或“=”)7。将烟气通入 (NH4)2SO3溶液可以继续吸收SO2 ,用离子方程式表示出能吸收二氧化硫的原因_________ 。
(2)用活性炭可以还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_______ (填选项编号)。
A.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
B.混合气体的密度不再发生改变
C.反应体系的压强不再发生改变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)有科学家经过研究发现,用CO2和H2在210~290℃,催化剂条件下可转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。
①230℃,向容器中投入0.5molCO2和1.5molH2,当转化率达80%时放出热量19.6kJ能量,写出该反应的热化学方程式_______________________________________ 。
②一定条件下 , 往 2L 恒容密闭容器中充入 1.0molCO2 和 3.0molH2,在不同催化剂作用下, 相同时间内 CO2 的转化率随温度变化如图1所示:
催化剂效果最佳的是催化剂______ ( 填“I ” , “Ⅱ” , “Ⅲ” ) 。 b 点 v( 正 )___ v( 逆 ) ( 填“ > ” , “ < ” , “ = ” ) 。此反应在 a 点时已达平衡状态, a 点的转化率比 c 点高的原因是 _______ 。已知容器内的起始压强为100kPa,则图中 c 点对应温度下反应的平衡常数 Kp=________ 。(保留两位有效数字) (Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)一定条件下,CO2和H2也可以发生反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH<0,一定温度下,在3 L容积可变的密闭容器中,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ或曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是____ 。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是 ________ 。
已知:25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3:Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7
(1)处理烟气中的SO2常用液吸法。室温条件下,将烟气通入浓氨水中得到(NH4)2SO3溶液,0.1mol/L(NH4)2SO3溶液的pH
(2)用活性炭可以还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是
A.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
B.混合气体的密度不再发生改变
C.反应体系的压强不再发生改变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)有科学家经过研究发现,用CO2和H2在210~290℃,催化剂条件下可转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。
①230℃,向容器中投入0.5molCO2和1.5molH2,当转化率达80%时放出热量19.6kJ能量,写出该反应的热化学方程式
②一定条件下 , 往 2L 恒容密闭容器中充入 1.0molCO2 和 3.0molH2,在不同催化剂作用下, 相同时间内 CO2 的转化率随温度变化如图1所示:
催化剂效果最佳的是催化剂
(4)一定条件下,CO2和H2也可以发生反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH<0,一定温度下,在3 L容积可变的密闭容器中,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ或曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】绿色能源是未来能源发展的方向,积极发展氢能,是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题:
(1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向.生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下:
I.C3H8O3(g)3CO(g)+4H2(g) △H1=+251kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41kJ·mol-1
重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g)的△H3=____ 。
(2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO22CO+2H2),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1、TS2、TS3、TS4均表示过渡态)。
①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3,则脱氢过程的速率由大到小的关系为:____ 。
②甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是:____ (用化学方程式表示)。
③Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积碳作用,有效抑制碳积沉对催化剂造成的不良影响,请结合图甲解释原因:____ 。
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a:CH4+CO22CO+2H2,同时发生副反应b:CO2+H2CO+H2O,T℃时,在恒压容器中,通入2molCH4和1molCO2发生上述反应,总压强为P0,平衡时甲烷的转化率为40%,H2O的分压为P,则反应a的压强平衡常数Kp=____ (用含P和P0的计算式表示,已知分压=总压×物质的量分数)。
(4)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75kJ·mol-1,Ni可作该反应的催化剂。CH4在催化剂孔道表面反应时,若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时,随时间增加,温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素,使用催化剂的最佳温度为____ ;650℃条件下,1000s后,氢气的体积分数快速下降的原因是____ 。
(1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向.生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下:
I.C3H8O3(g)3CO(g)+4H2(g) △H1=+251kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41kJ·mol-1
重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g)的△H3=
(2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO22CO+2H2),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1、TS2、TS3、TS4均表示过渡态)。
①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3,则脱氢过程的速率由大到小的关系为:
②甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是:
③Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积碳作用,有效抑制碳积沉对催化剂造成的不良影响,请结合图甲解释原因:
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a:CH4+CO22CO+2H2,同时发生副反应b:CO2+H2CO+H2O,T℃时,在恒压容器中,通入2molCH4和1molCO2发生上述反应,总压强为P0,平衡时甲烷的转化率为40%,H2O的分压为P,则反应a的压强平衡常数Kp=
(4)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75kJ·mol-1,Ni可作该反应的催化剂。CH4在催化剂孔道表面反应时,若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时,随时间增加,温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素,使用催化剂的最佳温度为
您最近一年使用:0次