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  • 1. (2022·晋中模拟) 碳中和目标背景下,我国加快低碳技术的发展和应用推广,其中二氧化碳碳捕集、利用与封存技术已经成为近期化学研究的热点,回答下列问题:

    1. (1) 已知常温常压下下列反应的能量变化如图所示:

      写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:

    2. (2) CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:

      主反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.5kJ·mol-1

      副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1

      ①在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1molCO2和amolH2发生主反应。图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线(填“m”或“n”),判断依据是

      ②副反应的反应速率v=v-v=kc(CO2)·c(H2)kcm(CO)·cn(H2O),其中k、k分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K= , 则m=,升高温度时k-k(填“增大”减小”或“不变”)。

      ③在一定温度下,①中的起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:

      已知:CH3OH的选择性= ×100%。图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为(填“X”或“Y”),温度高于280℃时,曲线Y随温度升高而升高的原因是。240℃时,反应20min容器内达平衡状态,副反应的K , 初始充入H2的物质的量a=mol,主反应的平衡常数Kp=(MPa)-2(①用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数;②计算结果保留1位小数)。

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