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  • 1. (2023高二下·杭州期末) 工业上可利用CO2来制备清洁液体燃料甲醇,有关化学反应如下:

    反应①:

    反应②:

    反应③:

    请回答:

    I.

    1. (1)
    2. (2) 反应①可通过反应②、反应③两个步骤实现,若反应②为慢反应、反应③为快反应,下列示意图能体现上述反应能量变化的是____填标号。
      A . B . C . D .
    3. (3) 向恒温恒压0.1 MPa的密闭容器中充入1 mol CO2、1 mol H2、6 mol He选择合适催化剂按反应②进行,平衡时测得CO2的转化率为20%,则该反应的用分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。
    4. (4) Ⅱ.在CFBR催化下反应①受到反应限度的限制、存在竞争性逆水煤气变换反应反应②和水诱导催化剂失活等影响,导致CO2转化率和甲醇选择性都比较低。某科学团队研发一种具有反应、分离气态水的双功能的分子筛膜催化反应器CMR,提高CO2加氢制备甲醇的效率。

      保持一定压强,向密闭容器中投入一定量CO2和H2 , 只发生反应①②,不同反应模式下CO2的平衡转化率和甲醇选择性的实验数据如下表所示。甲醇的选择性

      实验组

      反应模式

      压强/MPa

      温度/℃

      CO2转化率/%

      CH3OH选择性/%

      CFBR

      3

      5

      250

      25.6

      61.3

      CFBR

      3

      5

      230

      20.0

      70.0

      CFBR

      3

      3

      260

      21.9

      67.3

      CMR

      3

      3

      260

      36.1

      100

      下列说法正确的是____。

      A . CFBR模式下,温度低有利于工业生产CH3OH B . CFBR模式下,在原料气中掺入适量CO,可以提高CH3OH的选择性 C . CMR模式下,适当增加压强,可以提高CO2的平衡转化率 D . CMR模式下,温度越高则反应速率越快
    5. (5) 由表中数据可知,CMR模式下CO2的平衡转化率显著提高,结合反应分析原因

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