“十四五”規(guī)劃明確了“碳達(dá)峰、碳中和”工作的定位。某科研機(jī)構(gòu)想利用CO2和H2合成燃料。已知:
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1
②CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)ΔH2
③C(s)+2H2(g)?CH4(g)ΔH3
④2CO(g)?C(s)+CO2(g)ΔH4
(1)CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為 CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH3+ΔH4-2ΔH2CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH3+ΔH4-2ΔH2。
(2)某溫度下,向一恒容密閉容器中按照n(H2)n(CO2)=3.25投料,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),測得CO2和CH3OH(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。
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①反應(yīng)達(dá)到A點(diǎn)時(shí),v正>′′>′′(填“>”“<”或“=”)v逆;0~3min內(nèi),v(H2)=0.50.5mol?L-1?min-1,該溫度下的平衡常數(shù)K=2.252.25L2?mol-2。
②關(guān)于該反應(yīng),下列說法錯(cuò)誤的是 aa(填標(biāo)號)。
a.使用催化劑可以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
b.在原容器中再充入1molH2,可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率
c.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),每斷裂3molC-H鍵的同時(shí)生成3molH-H鍵
d.反應(yīng)達(dá)到平衡后,再按照原來的投料比加入反應(yīng)物,再次達(dá)到平衡后,CH3OH的產(chǎn)率增大
③將上述反應(yīng)改為在恒壓條件下進(jìn)行,測得相同時(shí)間內(nèi)不同溫度下甲醇的產(chǎn)率如圖中虛線所示。溫度為470K時(shí),圖中M點(diǎn)的濃度商Q <<(填“>”、“<”或“=”)平衡常數(shù)K。490K之后,甲醇產(chǎn)率下降.的原因是 該反應(yīng)是放熱反應(yīng),達(dá)到平衡后升高溫度,平衡逆向移動該反應(yīng)是放熱反應(yīng),達(dá)到平衡后升高溫度,平衡逆向移動。
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n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
【考點(diǎn)】熱化學(xué)方程式;物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線.
【答案】CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH3+ΔH4-2ΔH2;>′′;0.5;2.25;a;<;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),達(dá)到平衡后升高溫度,平衡逆向移動
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:10引用:1難度:0.6
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1.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
(1)圖1的四個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
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