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高中化学
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综合题
1.
(2022高三下·浙江开学考)
我国在2021年两会上首次将碳达峰、碳中和写人政府工作报告,力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
转化利用是碳治理的重要方法,有利于实现碳资源的有效循环。
已知:甲醇的气相标准燃烧热(焓):
;
氢气的标准燃烧热(焓):
;
转化为
:
。
回答下列问题:
(1)
。
(2) 制备甲醇两种路径的势能图如图,根据势能图,下列说法正确的是____。
A .
提高
分压一定可以提高CO
2
在催化剂表面的吸附速率
B .
甲酸盐路径的决速步反应是
C .
中间体
比
更稳定
D .
使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
(3) 研究者向恒压(3.0MPa)密闭装置中通入反应物混合气[混合比例
),测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。(甲醇时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。请解释甲醇时空收率“抛物线”前半段升高的原因:
,催化剂最佳配比、最佳反应温度为
。
(4) 二氧化碳加氢制甲醇的速率方程可表示为
, 其中k为速率常数,各物质分压的指数为反应级数。实验结果表明,速率常数与反应级数均受反应温度的影响。使用
催化剂时,反应温度由169℃升高到223℃,若
反应级数
,
反应级数不变,试计算速率常数之比
。
(5) 在
催化加氢制甲醇过程中存在竞争性的反应产生CO:
, 在恒温密闭容器中,维持压强和投料不变,将
和
按一定流速通过反应器,二氧化碳转化率和甲醇选择性
随温度变化关系如图所示。若催化剂活性受温度影响不大,试分析235℃后图中两条曲线下降的原因:
。
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