当前位置 :
近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注.据中国化工报报道,美国科学家发现了一种新的可将CO2转化为甲醇的高活性催化体系,比目前工业使用的常见催化剂快近90
 更新时间:2024-04-19 11:55:41
1人问答
问题描述:

近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注.据中国化工报报道,美国科学家发现了一种新的可将CO2转化为甲醇的高活性催化体系,比目前工业使用的常见催化剂快近90倍.由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:

反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1

反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO ()+H2O(g)△H2

反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1

回答下列问题:

(1)反应Ⅱ的△H2=___,反应Ⅲ自发进行条件是___(填“较低温”、“较高温”或“任何温度”).

(2)在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得在不同反应物起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示.

①据图可知,若要使CO2的平衡转化率大于40%,以下条件中最合适的是___

A.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol; 650K B.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.7mol;550K

C.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.9mol; 650K D.n(H2)=3mol,n(CO2)=2.5mol;550K

②在温度为500K的条件下,充入3mol H2和1.5mol CO2,该反应10min时达到平衡:

a.用H2表示该反应的速率为___;

b.该温度下,反应I的平衡常数K=___;

c.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图2中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线:

(3)某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂(发生反应I、Ⅱ、Ⅲ),测得了不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及CH3OH的产率(b),如图3所示,请回答问题:

①该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是___(选

填编号).

A.改用高效催化剂

B.升高温度

C.缩小容器体积

D.分离出甲醇

E.增加CO2的浓度

②据图可知当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而___(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”).

霍长延回答:
  (1)反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1根据盖斯定律,反应Ⅱ可以是...
科学推荐
科学推荐
最新更新
优秀科学推荐
热门科学
查询网(393r.com)汇总了汉语字典,新华字典,成语字典,组词,词语,在线查字典,中文字典,英汉字典,在线字典,康熙字典等等,是学生查询学习资料的好帮手,是老师教学的好助手。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。

邮箱:  联系方式:

Copyright©2009-2021 查询网 393r.com 版权所有 闽ICP备2021002823号-6