問題詳情:
CO2是目前大氣中含量最高的一種温室氣體,CO2的綜合利用是解決温室問題的有效途徑。
(1)研究表明CO2和H2在催化劑存在下可發生反應生成CH3OH。已知部分反應的熱化學方程式如下:
CH3OH(g)+ O2(g) =CO2(g)+2H2O(1) △H1= -726.5kJ•mol 一1
H2(g)+O2(g) =H2O(1) △H2= -285.8kJ•mol一1
H2O(g) = H2O(l) △H3= -44kJ•mol一1
則 CO2與H2反應生成氣態CH3OH和水蒸氣的熱化學方程式為___________________ 。
(2)為研究CO2與CO之間的轉化,讓一定量的CO2與足量碳在體積可變的密閉容器中反應:C(s)+CO2(g)2CO(g) △H,反應達平衡後,測得壓強、温度對CO的體積分數(φ(CO)%)的影響如圖所示。回答下列問題:
①壓強 p1________1.0MPa(填>、=或<)。
②900℃、1.0 MPa時,足量碳與a molCO2反應達平衡後,CO2 的轉化率為___________ ,該反應的平衡常數Kp=________(保留小數點後一位數字)(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)。
(3)① 以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4 為催化劑,可以將CO2 和CH4 直接轉化成乙*,CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)。為了提高該反應中CO2的轉化率,可以採取的措施是 (寫一條即可)。
②在不同温度下催化劑的催化效率與乙*的生成速率如圖所示。
250~300 ℃時,乙*的生成速率降低的主要原因是__________; 300~400℃時,乙*的生成速率升高的主要原因是___________。
(4)將1.0×10一3 mol/LCoSO4與1.2×10一3mol/L的Na2CO3等體積混合,此時溶液中的Co2+的濃度為____________ mol/L。
(已知: CoCO3的溶度積為:Ksp=1.0×10一13)
【回答】
(1) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-86.9kJ•mol-1
焓變值錯不給分,方程式錯誤不給分。聚集狀態或單位出現錯誤扣一分。
(2) ①< ② 66.7% 3.2 MPa
(3) ①增大反應體系壓強或增大CH4的濃度或將乙*液化分離出來
② 催化劑的催化效率降低 温度升高,化學反應速率加快
(4) 1.0×10-9
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:實驗,探究題