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  • 1. (2023·榆林模拟) “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。根据所学知识回答下列问题:

    1. (1) I.在一定条件下,CO2(g) +4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH1 。 

      已知:①常温常压下,H2和CH4的燃烧热(ΔH)分别为- 285.5kJ ·mol-1和-890.0 kJ ·mol-1

      ②H2O(l)=H2O(g) ΔH2=+44.0 kJ ·mol-1

      ΔH1= kJ ·mol-1

    2. (2) 在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2 , 其分压分别为15 kPa、30 kPa,加入催化剂并加热使其发生反应CO2(g) +4H2(g)⇌CH4(g)+ 2H2O(g)。研究表明CH4的反应速率v(CH4)=1.2×10-6 p(CO2)·p4(H2) kPa·s-1 , 某时刻测得H2O(g)的分压为10 kPa,则该时刻v(H2)=
    3. (3) 其他条件一定时,不同压强下,CO2的转化率和CH4的产率如图所示。则CO2甲烷化应该选择的压强约为MPa;CH4的产率小于CO2的转化率的原因是

    4. (4) 不同条件下,按照n(CO2):n(H2)=1:4投料发生反应[副反应为CO2(g)+ H2(g)⇌CO(g) +H2O(g) ΔH3>0],CO2的平衡转化率如图所示。

      ①压强p1、p2、p3由大到小的顺序是

      ②压强为p1时,随着温度升高,CO2的平衡转化率先减小后增大。解释温度高于600℃之后,随着温度升高CO2转化率增大的原因:

    5. (5) II.某研究团队经实验证明,CO2在一定条件 下与H2O发生氧再生反应:CO2(g)+2H2O(g)⇌CH4(g)+2O2(g) ΔH1= +802.3 kJ·mol-1

      恒压条件下,按c(CO2):c(H2O)=1:2投料,进行氧再生反应,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度关系如图。

      350℃时,A点的平衡常数K= (填计算结果)。 为提高CO2的转化率,除改变温度外,还可采取的措施为

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