解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷247
碳的资源化利用是实现碳中和目标的重要环节,将碳氧化物催化氢化制备燃料甲醇,对绿色化与可持续发展意义重大。已知催化氢化时同时存在:
反应I:(主反应)
反应Ⅱ:(R为大于0的常数,下同)
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)在500K下,增大平衡产率的方法有___________ (写两条)。
(2)目前应着力开发活性温度___________ (填“更低”或“更高”)的催化剂。
(3)已知(K为平衡常数,、R和C均视为常数),反应Ⅰ在不同温度T下的如下表中数据:
(i)反应I的___________ (填“>”或“<”)0,判断理由是___________ 。
(ii)反应I的___________ (用含常数R的式子表示)。
(4)判断时,反应___________ (填“I”或“Ⅲ”)在热力学上趋势更大。
(5)在、恒压容器中加入和,发生上述反应I和Ⅱ,后达平衡,平衡转化率为20%,甲醇的选择性()为50%。
(i)时,___________ 。
(ii)反应I的分压平衡常数___________ (列出计算式)。
反应I:(主反应)
反应Ⅱ:(R为大于0的常数,下同)
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)在500K下,增大平衡产率的方法有
(2)目前应着力开发活性温度
(3)已知(K为平衡常数,、R和C均视为常数),反应Ⅰ在不同温度T下的如下表中数据:
300 | |
600 |
(ii)反应I的
(4)判断时,反应
(5)在、恒压容器中加入和,发生上述反应I和Ⅱ,后达平衡,平衡转化率为20%,甲醇的选择性()为50%。
(i)时,
(ii)反应I的分压平衡常数
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二氧化碳的资源化利用,转化为高附加值的尿素、甲醇等产品,对碳中和战略的实现具有重要意义。回答下列问题:
(1)已知:
_______ ;下列对该反应的判断正确的是_______ (填标号)。
A.高温自发进行 B.低温自发进行
C.任意温度均自发进行 D.任意温度均不自发进行
(2)我国科学家以为催化剂,利用电催化和偶联制备尿素的原理如图所示。
①阴极合成尿素的电极反应式为_______ ;
②阴极室电解质溶液的不宜过小或过大,过小易导致放电生成,过大产生的后果是_______ 。
③阴极可能发生的副反应见下表(电极电势越大说明该反应的热力学趋势越大):
由以上数据可知,放电生成的热力学趋势更大,但检测到的副产物是CO而不是,可能的原因是_______ 。
(3)与发生反应合成、CO的反应方程式如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒温、恒压(pkPa),在密闭容器中加入和,发生上述反应,后达到平衡,若的平衡转化率为20%,甲醇的选择性(为50%
①内,_______ 。
②反应I的平衡常数_______ (列出计算式即可)。
(1)已知:
A.高温自发进行 B.低温自发进行
C.任意温度均自发进行 D.任意温度均不自发进行
(2)我国科学家以为催化剂,利用电催化和偶联制备尿素的原理如图所示。
①阴极合成尿素的电极反应式为
②阴极室电解质溶液的不宜过小或过大,过小易导致放电生成,过大产生的后果是
③阴极可能发生的副反应见下表(电极电势越大说明该反应的热力学趋势越大):
部分可能的电极副反应 | 电极电势(E/V) |
1、 | 0.00 |
2、 | |
3、 | 0.03 |
4、 | 0.17 |
(3)与发生反应合成、CO的反应方程式如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒温、恒压(pkPa),在密闭容器中加入和,发生上述反应,后达到平衡,若的平衡转化率为20%,甲醇的选择性(为50%
①内,
②反应I的平衡常数
为实现可持续发展,近年来我国加强“碳一化工”的研究和生产。回答下列问题:
I.工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:。
(1)该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表。
①该反应的化学平衡常数表达式为___________ 。
②由表中数据判断该反应的___________ (填“>”“=”或“<”)0。
③某温度下,将和充入的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得,则此时的温度为___________ 。
(2)要提高的平衡转化率,可以采取的措施是___________ (填字母)。
a.增加的浓度 b.加入催化剂 c.升温 d.加入 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
II.
(3)已知:;
。
则催化氢化合成的热化学方程式:___________ 。
(4)在一定条件下,发生催化氢化合成甲醇的反应。体系中的平衡转化率与和的关系如图所示,和分别表示温度或压强。
①表示的物理量是___________ 。
②判断与的大小关系:___________ (填“<”“=”或“>”),并简述理由:___________ 。
I.工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:。
(1)该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表。
温度/ | 250 | 300 | 350 |
2.041 | 0.270 | 0.012 |
②由表中数据判断该反应的
③某温度下,将和充入的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得,则此时的温度为
(2)要提高的平衡转化率,可以采取的措施是
a.增加的浓度 b.加入催化剂 c.升温 d.加入 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
II.
(3)已知:;
。
则催化氢化合成的热化学方程式:
(4)在一定条件下,发生催化氢化合成甲醇的反应。体系中的平衡转化率与和的关系如图所示,和分别表示温度或压强。
①表示的物理量是
②判断与的大小关系:
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