试题详情
解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷314
甲醇既是重要的化工原料,又是一种清洁燃料。利用CO,加氢合成甲醇的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g)       ΔH1
Ⅱ.CO2(g) + H2(g)CO(g)+H2O(g)               ΔH2>0
回答下列问题:
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了光催化CO2加氢合成甲醇的反应历程,如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。
   
①ΔH1___________0(填“>”或“<”)。
②图示历程包含___________个基元反应,其中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为___________
(2)向刚性容器中充入一定量CO2和H2,在相同压强和不同温度下,反应相同时间,CO2的转化率和甲醇选择性[已知甲醇的选择性= ]随温度的变化如下图所示:

在200~300℃间,CH3OH的选择性随温度的升高而下降,写出一条可能原因___________
(3)一定条件下,向刚性容器中充入物质的量之比为1:3的CO2和H2,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ。
①有利于提高甲醇平衡产率的条件是___________(填标号)。
A.高温高压     B.低温高压     C.高温低压     D.低温低压
②达到平衡时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为75%,则a(H2)=___________(计算结果保留3位有效数字);反应Ⅱ的Kp=___________
23-24高三上·湖北武汉·阶段练习
知识点:根据△H=生成物的总能量之和-反应物的总能量之和进行计算碰撞理论及活化能化学平衡常数的有关计算转化率的相关计算及判断 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
类题推荐
二氧化碳加氢合成甲醇是化学固碳的一种有效途径,不仅可以有效减少空气中的CO2排放,而且还能制备出甲醇清洁能源。反应如下:
主反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
副反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJmol-1
回答下列问题:
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=-99kJmol-1,则ΔH1=______kJmol-1;有利于提高甲醇平衡产率的条件是_______(填标号)
A.高温高压B.低温高压C.高温低压D.低温低压
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

①该反应历程中最大的活化能Ea=___________eV。
②后续的反应历程可简化为以下5个步骤(*表示催化剂活性位点),请完成历程中(iii)的反应方程式。
(i)
(ii)
(iii)___________
(iv)
(v)
(3)当CO2和H2的投料比为1:3在不同的催化剂(Cat.1:Cu/TiO2;Cat.2:Cu/ZrO2)条件下反应相同的时间,CH3OH选择性和CO选择性(已知CH3OH的选择性、CO的选择性随着CO2转化率的变化如图所示:

①由图可知,催化效果Cat.2___________Cat.1(填“大于”或“小于”)。
②若温度升高,CO2的转化率增大,则CH3OH选择性降低的可能原因是___________
(4)在一定条件下,向刚性容器中充入投料比为1:3的CO2和H2,达到平衡时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为75%,则α(H2)=___________(计算结果保留一位小数);反应II的压强平衡常数Kp=___________

组卷网是一个信息分享及获取的平台,不能确保所有知识产权权属清晰,如您发现相关试题侵犯您的合法权益,请联系组卷网