【题目】CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题,可利用CH4CO2制备合成气”(COH2),还可制备甲醇、二甲醚、低碳烯烃等燃料产品。

I.制合成气

科学家提出制备:合成气反应历程分两步:

反应①: CH4(g)C(ads)+2H2(g) (慢反应)

反应②:C(ads)+CO2(g)2CO(g) (快反应)

上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如下图:

(1) CH4CO2制备合成气的热化学方程式为____ 能量变化图中:E5+E1_______E4+ E2(“>” “< ” “= ”)

II.甲醇合成

在某 CO 催化加氢制甲醇的反应体系中,发生的主要反应有:

i. CO2(g) + 3 H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1< 0

ii.CO2(g) + H2(g)CO (g)+H2O(g) H2>0

iii . CO(g)+2H2( g)CH3OH(g) (g) H3< 0

(2)5MPa 时,往某密闭容器中按投料比n(H2) :n ( CO2) =3:1 充入H2CO2。反应达到平衡时, 测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大, 原因是_____

250°C时,反应 i i 的平衡常数____1(“> ”“< ”“=”)

③下列措施中,无法提高甲醇产率的是____(填标号)

A.加入适量CO B.增大压强 C.循环利用原料气 D.升高温度

④在下图中画出n(H2)/ n(CO2)随温度变化趋势图_____

(3)反应i可能的反应历程如下图所示。

注:方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量(括号里的数字或字母,单位:eV)。其中TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒,反应历程中,生成甲醇的决速步骤的反应方程式为__

 0  199193  199201  199207  199211  199217  199219  199223  199229  199231  199237  199243  199247  199249  199253  199259  199261  199267  199271  199273  199277  199279  199283  199285  199287  199288  199289  199291  199292  199293  199295  199297  199301  199303  199307  199309  199313  199319  199321  199327  199331  199333  199337  199343  199349  199351  199357  199361  199363  199369  199373  199379  199387  203614 

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