题干 |
CO2作为未来的重要碳源，其选择性加氢合成CH3OH一直是研究热点。在CO2加氢合成CH3OH的体系中，同时发生以下反应：
反应ⅰ：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1＜0
反应ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2＞0
(1)原料CO2可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取，下列物质能作为CO2捕获剂的是__(填标号)。
A. Na2CO3溶液 B. NaOH溶液 C. CH3CH2OH D. NH4Cl溶液
(2)在特定温度下，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓(△fH )。下表为几种物质在298K的标准生成焓，则反应ⅱ的△H2=__kJ•mol-1。
物质
| H2(g)
| CO2(g)
| CO(g)
| H2O(g)
| △fH(kJ•mol-1)
| 0
| -394
| -111
| -242
| (3)在CO2加氢合成CH3OH的体系中，下列说法错误的是__(填标号)。
A.增大H2浓度有利于提高CO2的转化率
B.若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应体系已达平衡
C.体系达平衡后，若压缩体积，则反应ⅰ平衡正向移动，反应ⅱ平衡不移动
D.选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量
(4)某温度下，向容积为1L的密闭容器中通入1molCO2(g)和5molH2(g)，10min后体系达到平衡，此时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性为50%。
已知：CH3OH的选择性χ= ×100%
①用CO2表示0～10min内平均反应速率v(CO2)=___。
②反应ⅰ的平衡常数K=___(写出计算式即可)。
(5)维持压强和投料不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，二氧化碳的转化率α(CO2)和甲醇的选择性χ(CH3OH)随温度变化的关系如图所示：
已知催化剂活性受温度影响变化不大。结合反应ⅰ和反应ⅱ，分析235℃后曲线变化的原因。
①甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是___；
②二氧化碳的转化率随温度升高也在下降的可能原因是___。
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