Question

【題目】CO2的資源化利用能有效減少CO2排放，充分利用碳資源。

（3）CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：

反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·mol1

反應(yīng)Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol1

在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖。其中：CH3OCH3的選擇性=×100％

①溫度高于300 ℃，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是________。

②220 ℃時，在催化劑作用下CO2與H2反應(yīng)一段時間后，測得CH3OCH3的選擇性為48%（圖中A點）。不改變反應(yīng)時間和溫度，一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有________。

Answer 1

【答案】反應(yīng)Ⅰ的ΔH＞0，反應(yīng)Ⅱ的ΔH＜0，溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度 增大壓強，使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑

【解析】

(3)①溫度高于300℃，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是：反應(yīng)Ⅰ的△H＞0，反應(yīng)Ⅱ的△H＜0，升溫反應(yīng)Ⅰ正向進(jìn)行，反應(yīng)Ⅱ逆向進(jìn)行；
②不改變反應(yīng)時間和溫度，一定能提高CH3OCH3選擇性的條件，結(jié)合CH3OCH3的選擇性=×100%分析，平衡正向進(jìn)行二甲醚選擇性增大。

①溫度高于300℃，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是：反應(yīng)Ⅰ的△H＞0，反應(yīng)Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度；

②2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.5kJmol-1，結(jié)合CH3OCH3的選擇性=×100%分析，平衡正向進(jìn)行二甲醚物質(zhì)的量增大，二氧化碳物質(zhì)的量減小，二甲醚選擇性增大，不改變反應(yīng)時間和溫度，一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有增大壓強平衡正向進(jìn)行，使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑，增大二甲醚的選擇性。