发展低碳经济,构建低碳社会。科学家们提出利用以工业废气中的CO2为原料,以CuO与ZnO混合物为催化剂,其反应...
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发展低碳经济,构建低碳社会。科学家们提出利用以工业废气中的CO2为原料,以CuO与ZnO混合物为催化剂,其反应为:CO2 + 3H2 CH3OH + H2O。
(1)某温度下,在体积为l L的密闭容器中充入lmol CO2和4mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如
(Ⅰ)图所示。从反应开始到平衡,*醇的平均反应速率v(CH3OH)= ;*气的转化率为 。
(2)常温常压下已知下列反应的能量变化如(Ⅱ)图所示:
写出由二氧化碳和*气制备*醇的热化学方程式: ,该反应的△S 0(填“>”或“<”或“=”);反应达到平衡后,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有 (填序号)。
A.缩小反应器体积 B.升高温度 C.恒容条件下通入CO2 D.使用合适的催化剂
(3)在实际生产中发现,随着*醇的生成,还伴随有少量CO等副产物出现,且CO2的转化率、*醇和CO的含量还受气体混合物在反应锅炉内的流动速率、催化剂CuO的质量分数影响。通过实验分别得到如下图。
①由图(Ⅲ)得,生产*醇的气体最佳流动速率为 L·h-1;
②根据图(Ⅳ)判断,催化剂CuO的质量分数最好为 %。
【回答】
(1) 0.075 mol/() 56.25℅
(2) < A C
(3)3600以上都可以 使用单组份ZnO时反应速率虽然最快,但是由图可知,CO2转化率、CH3OH产率均过低,实际生产中没有意义,故不采用 50%
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题