以CO
2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點,下面為CO
2加氫制取低碳醇的熱力學(xué)數(shù)據(jù):
反應(yīng)I:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H=-49.0 kJ?mol
-1反應(yīng)II:2CO
2(g)+6H
2(g)?CH
3CH
2OH(g)+3H
2O(g)△H=-173.6kJ?mol
-1(1)寫出由CH
3CH
2OH+
H2O
H2O
?2CH
3OH的熱化學(xué)方程式為:
CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CH3OH(g);△H=+75.6 kJ?mol-1
CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CH3OH(g);△H=+75.6 kJ?mol-1
.
(2)在一定條件下,對于反應(yīng)I:在體積恒定的密閉容器中,達(dá)到平衡的標(biāo)志是
bf
bf
(填字母)
a.CO
2和CH
3OH 濃度相等 b.H
2O的百分含量保持不變
c.H
2的平均反應(yīng)速率為0 d.v
正(CO
2)=3v
逆(H
2)
e.混合氣體的密度不再發(fā)生改變 f.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變
如果平衡常數(shù)K值變大,該反應(yīng)
ad
ad
(填字母)
a.一定向正反應(yīng)方向移動 b.在平衡移動時正反應(yīng)速率先增大后減小
c.一定向逆反應(yīng)方向移動 d.在平衡移動時逆反應(yīng)速率先減小后增大
其他條件恒定,如果想提高CO
2的反應(yīng)速率,可以采取的反應(yīng)條件是
bd
bd
(填字母),達(dá)到平衡后,想提高H
2轉(zhuǎn)化率的是
ac
ac
(填字母)
a、降低溫度 b、補充H
2 c、移去甲醇 d、加入催化劑
(3)在密閉容器中,對于反應(yīng)II中,研究員以生產(chǎn)乙醇為研究對象,在5MPa、m=n(H
2)/n(CO
2)=3時,測得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)(y%)如圖1所示,則表示CH
3CH
2OH體積分?jǐn)?shù)曲線的是
Ⅰ
Ⅰ
;表示CO
2的體積分?jǐn)?shù)曲線的是
Ⅲ
Ⅲ
.
(4)當(dāng)質(zhì)量一定時,增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.如圖2是反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)?2CO
2(g)+N
2(g) 中NO的濃度隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線,若催化劑的表面積S
1>S
2,在圖2中畫出NO的濃度在T
1、S
2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線,并注明條件.