(1)在催化剂作用下CO2和H2发生反应I:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H1。已知298K时,部分物质的相对能量如表所示(忽略△H随温度的变化)。
物质 | CO2(g) | H2O(l) | H2O(g) | H2(g) | C2H4(g) |
相对能量(kJ•mol-1) | -393 | -286 | -242 | 0 | 52 |
则△H1=
(2)在恒温恒容条件下,向密闭容器中充入CO2、H2,加入合适催化剂,发生反应I,下列情况表明反应I达到平衡状态的是
A.C2H4的体积分数保持不变 | B.混合气体密度保持不变 |
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变 | D.混合气体中C2H4与H2O(g)的分压之比不变 |
①随着温度升高,不同压强下,CO2的平衡转化率接近相等,原因是
②若反应平衡时M点(p2对应压强下)密闭容器的体积为2L,请列出计算N点条件下反应Ⅰ的平衡常数的计算式K=
(4)CO2催化加H2还可能生成其他含碳化合物。研究发现,Fe、Co固体双催化剂的成分对相同时间内CO2转化率和产物选择性有重要作用,部分研究数据如表所示:
实验编号 | n(Fe):n(Co) | CO2转化率/% | CO选择性/% | CH4选择性/% | C2H4选择性/% | 反应后固体的成分 |
1 | 100∶0 | 1.1 | 100 | 0 | 0 | Fe和少量Fe3O4 |
2 | 50∶50 | 30.5 | 36.8 | 42.9 | 20.3 | Fe和Co |
3 | 0∶100 | 69.2 | 2.7 | 97.1 | 0.2 | Co |
下列说法错误的是
A.实验1中生成Fe3O4的化学方程式为3Fe+4CO2=Fe3O4+4CO |
B.用该方法制备CH4时,最好选用金属Co作催化剂 |
C.n(Fe):n(Co)对该制备过程影响很大 |
D.若生成等物质的量的CH4和C2H4,转移的电子数比值为2∶1 |
已知:Kx是以物质的量分数表示的化学平衡常数;反应速率v=v正-v逆=k正x(CO2)x(H2)-k逆x(CO)x(H2O),k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是
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y = sin x, x∈R, y∈[–1,1],周期为2π,函数图像以 x = (π/2) + kπ 为对称轴
y = arcsin x, x∈[–1,1], y∈[–π/2,π/2]
sin x = 0 ←→ arcsin x = 0
sin x = 1/2 ←→ arcsin x = π/6
sin x = √2/2 ←→ arcsin x = π/4
sin x = 1 ←→ arcsin x = π/2
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