利用氢气参与碳捕获、碳转化能实现碳资源的综合利用,产生经济效益。
Ⅰ.H2与CO2合成低碳烯烃。
已知:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g),在恒容密闭容器中,反应温度、投料比[=x]对CO2平衡转化率的影响如图所示。回答下列问题:
(1)a________3(填“>”“<”或“=”,下同)。M、N两点的反应平衡常数KM ________ KN , 判断的理由是________。
(2)恒温恒容条件下,下列说法不能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变 | B. 容器内的压强保持不变 |
C. 2v正(CO2)=v逆(H2O) | D. 容器内混合气体的密度保持不变 |
Ⅱ.H2与CO、CO2反应制甲烷。
已知:反应ⅰ:CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2 kJ·mol-1
反应ⅱ:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
反应ⅲ:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(3)ΔH3 = ________kJ·mol-1。
(4)360℃时,在固定容积的容器中通入H2、CO发生上述反应,平衡时CO和H2的转化率及CH4和CO2的产率随变化的情况如图所示,其中曲线b表示CO的转化率。
①B点通过改变温度达到A点,则B点时的操作是________(填“升温”或“降温”)。
②图中表示H2转化率、CO2产率变化的曲线分别是________、________(填标号)。
③按=3∶1向恒容容器内投料,初始压强为P0 , 若仅发生ⅰ、ⅱ两个反应,达到平衡时总压为 , CO的平衡转化率为60%,则反应ⅱ的Kp=________。(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)