题目
北京冬奥会上采用二氧化碳跨临界制冰,使人们再次看到了二氧化碳综合化利用的巨大前景。
(1)
二氧化碳制冰利用了CO2的物理性质是。
(2)
国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:CO2 (g) +4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H①已知H2的燃烧热△H1=- 285. 8 kJ·mol-1 , CH4的燃烧热△H2=- 890.3 kJ·mol-1 , H2O(g)=H2O(l)△H3=-44 kJ·mol-1 , 则上述反应的△H= kJ·mol-1。②相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:c(CO2)/mol·L-1c(H2)/ mol·L-1c(CH4)/ mol·L-1c(H2O)/ mol·L-1平衡Iabcd平衡IImnxya、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为。
(3)
二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的重要步骤之一,涉及的主要反应如下:I. CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1II. CO(g) +2H2 (g) CH3OH(g) △H=-90.4 kJ·mol-1III. CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g) △H=+40.9 kJ·mol-1①为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,除降低温度外,还可采取的措施是(写一条)。②设 为相对压力平衡常数,是用相对分压(气体分压除以100kPa)代替浓度计算的平衡常数。如图为反应(填“II”或“III”)的lg随示 (n>m)的变化关系。在图中n点对应温度下、原料组成为n(CO2): n(H2)=1:3、初始总压为100 kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时CO的分压为10kPa,CH3OH的分压为9kPa,H2的平衡转化率为。
(4)
在催化剂的作用下,二氧化碳还可以和氢气发生反应生成甲烷和低级烯烃CnH2n(n=2~4)。其它条件一定时,反应温度对CO2转化率CH4选择性、CnH2n选择性的影响如图所示,从生产低级烯烃的角度考虑,最合适的反应温度是。资料显示原料气中>1时,随着的增大,低级烯烃的选择性会逐渐降低,但氢气的总转化率不发生明显变化,原因可能是。
答案: 【1】二氧化碳易液化,液态二氧化碳汽化吸热
【1】- 164.9【2】cd2ab4=xy2mn4
【1】增大压强或移出水蒸气【2】II【3】60%
【1】240℃【2】低级烯烃与氢气发生加成反应生成烷烃