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  • 科目:化学
  • 题型:填空题
  • 难度:困难
  • 人气:2051

二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向,CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。
(1)已知:CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1= a kJ•mol-1
CO(g) + H2O (g)=CO2(g) + H2(g)  ΔH2= b kJ•mol-1
2CO(g) + O2(g)=2CO2(g)         ΔH3 = c kJ•mol-1
反应CO2(g) + CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g) 的ΔH=          kJ•mol-1
(2)利用废气中的CO2为原料制取甲醇,反应方程式为:CO2+3H2 CH3OH+H2O其他条件相同,该甲醇合成反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后,CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。
①a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态。
②c点CO2的转化率高于b点,原因是_____________________________________。

(3)在实际生产中发现,随着甲醇的生成,还伴随有少量CO副产物出现:
,且CO2的转化率、甲醇的产率和CO含量除受浓度、度、压强等因素影响外,还受催化剂CuO的质量分数、气体混合物在反应锅炉内的流动速率影响(用空间流率表示)。通过实验分别得到如下数据图2、3:

①由图2得,最佳空间流率为       h-1
②在其他条件不变的前提下调整催化剂配比,并记录到达平衡所需的时间,得到如下表数据,试说明不选择单组份ZnO原因是                            

(4)用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃,起始时以0.1MPa,n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入反应器中,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)  C2H4(g)+4H2O(g)△H,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图4所示:

①该进行的反应的△S       0(填:“>”或“<”)
②对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应的KP                
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是              (列举2项)。

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二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重