【题目】2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。

(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJmol-1

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=90.0 kJmol-1

写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:_______

(2)为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件是_______(填字母)

a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压

(3)250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),如图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。

反应物X_______(“CO2“H2”)

(4)250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H22mol CO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L1

催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:

实验编号

温度(K)

催化剂

CO2转化率(%)

甲醇选择性(%)

A

543

Cu/ZnO纳米棒

12.3

42.3

B

543

Cu/ZnO纳米片

11.9

72.7

C

553

Cu/ZnO纳米棒

15.3

39.1

D

553

Cu/ZnO纳米片

12.0

70.6

根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为_______(填字母)

(5)已知气相直接水合法可以制取乙醇:H2O(g)+C2H4(g)CH3CH2OH(g)。当n(H2O)n(C2H4)=11时,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图:

①图中压强p1p2p3p4的大小顺序为:_______,理由是:_______

②气相直接水合法采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃,压强6.9 MPan(H2O)n(C2H4)=0.61。该条件下乙烯的转化率为5%。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有______________

 0  200276  200284  200290  200294  200300  200302  200306  200312  200314  200320  200326  200330  200332  200336  200342  200344  200350  200354  200356  200360  200362  200366  200368  200370  200371  200372  200374  200375  200376  200378  200380  200384  200386  200390  200392  200396  200402  200404  200410  200414  200416  200420  200426  200432  200434  200440  200444  200446  200452  200456  200462  200470  203614 

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