【题目】CO2是造成全球气候变暖的主要气体,同时也是一种来源丰富、价格低廉的碳资源。中科院福建物构所谢奎及其团队利用电能将CO2高效转化为CO,CO和H2可生产优质燃料和多种化工产品,实现碳资源的循环利用。
(1)已知反应过程中能量变化如下表和曲线图所示:
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反应 | A | C | Ea1(kJ/mol) | Ea2(kJ/mol) | ΔH(kJ/mol) |
① | 2CO(g)+O2(g) | 2CO2(g) | ? | 2389 | -566 |
② | 2H2(g)+O2(g) | 2H2O(l) | 1480 | ? | -571.6 |
③ | 2CH3OH(l)+3O2(g) | 2CO2(g)+4H2O(l) | 3026 | 4478 | ΔH3 |
反应③ 的ΔH3=_________kJ/mol。
CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(l) ΔH4=_______kJ/mol;此反应中,有利于提高H2平衡转化率的条件是_______(填字母)。
A.高温低压 B.低温高压
C.高温高压 D.低温低压
(2)在不同的电压下,CO2、H2O混合电解转化为CO、H2的电流效率如图所示(注:电流效率
×100%):
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①由图可知生成CO和H2有相互/span>_______(填“促进”、“抑制”或“无影响”)作用。
②用此法生产的CO和H2合成CH3OH,为使CO和H2利用率最高,电解时应控制电压在________ V左右(选填5、15、23、25、30)。
(3)在300℃时,将0.60molCO、1.40molH2充入4L密闭容器中,在恒温恒容下发生反应CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) △H<0,甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示:
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①图中判断反应到达平衡状态的依据是________________。
② 5min内H2的平均反应速率v(H2) =________mol/(Lmin)。
③ 若在500℃条件下,将1.00molCO、0.50mol H2和0.50mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将_______(填字母)。
A.正反应方向反应 B.逆反应方向反应
C.达到平衡 D.无法判断