Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)
一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) ΔH<0代替Sabatier反应,再电解水实现O2的循环利用。
回答下列问题:
(1)有关上述反应,下列说法正确的是
A.室温下,2H2O(g)⇌2H2(g)+O2(g)不能自发进行的原因为ΔS<0
B.可逆反应都有一定的限度,限度越大反应物的转化率一定越高
C.可逆反应中,若反应物的总能量>生成物的总能量,则ΔH<0
(2)在Sabatier反应[反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) KⅠ]体系中,还会发生副反应(反应Ⅱ):CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) KⅡ;一定压强下,向某容积可变的密闭容器中通入CO2和H2的混合气体(其中CO2和H2的物质的量之比为1∶4),在某催化剂的作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得CO2的转化率、CH4的选择性、CO的选择性随反应温度的变化情况如图所示。
已知:CH4或CO的选择性指反应生成CH4或CO时所消耗的CO2的物质的量占参与反应的CO2总物质的量的百分比。相同温度下,反应2CO(g)+2H2(g)⇌CO2(g)+CH4(g)的平衡常数为
(3)对于Bosch反应CO2(g)+2H2(g)⇌C(s)+2H2O(g) ΔH<0,下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是_____(填标号)。
A.由甲图可知,反应在t1min时可能改变了压强或使用了催化剂 |
B.由乙图可知,反应在m点可能达到了平衡状态 |
C.由丙图可知,反应过程中v正>v逆的点是C点 |
D.由丁图可知,交点A表示的反应一定处于平衡状态 |
(4)室温下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入4molH2和1molCO2发生Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)(不考虑副反应);若反应时保持温度恒定,测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
压强 | 5.00p | 4.60p | 4.30p | 4.15p | 4.06p | 4.00p | 4.00p |
②Sabatier反应的速率方程:v正=k正c(CO2)c4(H2),v逆=k逆c(CH4)c2(H2O)(k是速率常数,只与温度有关)。20min时,
同类型试题
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
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