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  • 1. (2022·呼和浩特模拟) 甲醇是重要的化工原料,合成甲醇和利用甲醇的研究和探索,在国际上一直受到重视。工业上常利用CO2和H2为原料合成甲醇,再利用甲醇生产丙烯。回答下列问题:

    1. (1) ①常温下, H2和甲醇的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1和726.4 kJ·mol-1 ,  1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的热量,则CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+ 3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(l) △H=kJ·mol-1

      ②上述反应分两步进行:

      第一步(写化学方程式)△H> 0

      第二步Cu/Zn* + 2H2 + CO2 = Cu/ZnO* + CH3OH △H< 0

      ③第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知以下能正确表示Cu/ZnO催化CO2和H2合成甲醇反应过程的示意图为

      a.  b. 

      c.  d. 

    2. (2) 工业上用CO2和H2催化合成甲醇存在如下反应: 

      主反应CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0 

      副反应CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g) △H>0 

      一定条件下,在装有催化剂的密闭容器中投入amolCO2和3amolH2 , 发生上述合成反应。

      ①在相同时间内,测得甲醇产率与温度的关系如图所示。温度为470K时,图中P点(填“处于”或“不处于”)平衡状态;490K之后,甲醇的产率随温度的升高而减小的原因可能是

      ②某温度下,达平衡时容器中CH3OH的物质的量为c mol, CO的物质的量为d mol。则此条件下CO2的转化率为(列式表示,下同);甲醇的选择性(指转化为甲醇的CO2占发生反应的CO2的百分比)为;此条件下副反应的平衡常数为

    3. (3) 甲醇催化制取丙烯的过程中发生如下反应: 3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g) ,该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示,已知Arrhenius经验公式为( Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。则该反应的活化能Ea=kJ·mol-1 , 当改变外界条件时,实验数据如中的直线b所示,则实验可能改变的外界条件是

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