【題目】催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2H2可發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng),分別生成CH3OHCO,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=53.7kJmol-1 I

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2 II

某實(shí)驗(yàn)室控制CO2H2初始投料比為12.2,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

TK

催化劑

CO2轉(zhuǎn)化率(%

甲醇選擇性(%

543

Cat.1

12.3

42.3

543

Cat.2

10.9

72.7

553

Cat.1

15.3

39.1

553

Cat.2

12.0

71.6

[備注]Cat.1Cu/ZnO納米棒;Cat.2Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比

1)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下不同的催化劑對(duì)CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響,其原因是___

2)在如圖中分別畫出反應(yīng)I在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下反應(yīng)過程-能量示意圖___

【答案】表中數(shù)據(jù)表明此時(shí)未達(dá)到平衡,不同的催化劑對(duì)反應(yīng)I的催化能力不同,因而在該時(shí)刻下對(duì)甲醇選擇性有影響

【解析】

1)不同的催化劑的催化能力不同,催化劑具有選擇性;

2)加入催化劑,可降低反應(yīng)的活化能,催化能力越強(qiáng),活化能越低,但反應(yīng)熱不變。

1)從數(shù)據(jù)可知,在相同的溫度下,不同的催化劑對(duì)CO2的轉(zhuǎn)化率的影響不同,說明不同的催化劑的催化能力不同,相同的催化劑所處的溫度不同,CO2的轉(zhuǎn)化率也不同,且溫度越高轉(zhuǎn)化率越大,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),說明數(shù)據(jù)是未達(dá)到平衡時(shí)的數(shù)據(jù);

2)從表格中的數(shù)據(jù)可知咋催化劑Cat.2的作用下,甲醇的選擇性更大,說明催化劑Cat.2對(duì)反應(yīng)I催化效果更好,催化劑能降低反應(yīng)的活化能,說明使用催化劑Cat.2的反應(yīng)過程中活化能更低,因此圖象為:。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】①在25 ℃條件下將pH=12的氨水稀釋過程中,下列關(guān)系式正確的是________。

A.能使溶液中c(NH4+)·c(OH)增大

B.溶液中c(H)·c(OH)不變

C.能使溶液中比值增大

D.此過程中Kw增大

②在25 ℃條件下將pH=12的氨水稀釋100倍后溶液的pH________(填序號(hào))。

A.10 B.11 C.10~12 D.11~13

(2)25 ℃時(shí),向0.1 mol·L1的氨水中加入少量氯化銨固體,當(dāng)固體溶解后,測得溶液pH減小,主要原因是________(填序號(hào))。

①氨水與氯化銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

②氯化銨溶液水解顯酸性,增加了c(H)

③氯化銨溶于水,電離出大量銨離子,抑制了一水合氨的電離,使c(OH)減小

(3)室溫下,如果將0.2 mol NH4Cl0.1 mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假設(shè)無損失)。

________________兩種粒子的物質(zhì)的量之和等于0.2 mol。

________________兩種粒子的物質(zhì)的量之和比OH0.1 mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度和有催化劑條件下,恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2+3H2 2NH3,下列說法正確的是( )

t/min

0

5

10

15

20

c(NH3)/(mol·L-1)

0

1.00

1.60

1.80

1.80

A. 0~10min內(nèi),v(NH3)=0.16mol·L-1·min-1 B. 0~10min內(nèi),v(N2)=0.18mol·L-1·min-1

C. 0~10min內(nèi),v(N2)=0.16mol·L-1·min-1 D. 15~20min內(nèi),反應(yīng)v(N2)= v(N2)=0

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式書寫不正確的是

A.溶液與燒堿溶液反應(yīng),當(dāng)時(shí),

B.當(dāng)向飽和溶液中通入過量時(shí),

C.溶液與NaHS溶液反應(yīng),當(dāng)時(shí),

D.Fe與稀硝酸反應(yīng),當(dāng) 時(shí),

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Cu、N、B等元素組成的新型材料有著廣泛用途。

1)基態(tài) Cu+ 的核外電子排布式為____________。在高溫下CuO 能分解生成Cu2O,試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋其原因:_______________________________。

2)立方氮化硼是一種新型的超硬、耐磨、耐高溫的結(jié)構(gòu)材料,它屬于____晶體。

3)化合物A (H3BNH3) 是一種潛在的儲(chǔ)氫材料,它可由六元環(huán)狀化合物 (HB=NH)3通過3CH4+ 2 (HB=NH)3+ 6H2O →3CO2 + 6H3BNH3 制得。

①與上述化學(xué)方程式有關(guān)的敘述不正確的是_________。(填標(biāo)號(hào))

A.反應(yīng)前后碳原子的軌道雜化類型不變

BCH4、H2OCO2分子空間構(gòu)型分別是:正四面體形、V形、直線形

C.第一電離能:NOCB

D.化合物A中存在配位鍵

1個(gè) (HB=NH)3分子中有__個(gè)σ鍵。

4)在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖(a)是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,則多硼酸根離子符號(hào)為________。圖(b)是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu),其中硼原子采取的雜化類型為_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.18gT2O(3H2O)中,含有的電子總數(shù)為10NA

B.5.6g鐵與足量的水蒸氣在高溫條件下反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)是0.3NA

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48LCH3Cl中所含原子總數(shù)為NA

D.1molSO22molO2在一定條件下充分反應(yīng),生成SO3的分子數(shù)為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是

A.124 g P4含有P—P鍵的個(gè)數(shù)為4NA

B.1mol Na2O2晶體中含離子數(shù)為4NA

C.22.4LCH4的分子數(shù)為NA

D.26g C2H2π鍵數(shù)目為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NOx(主要指NONO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。

在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3NOx反應(yīng)生成N2。

NH3NO2生成N2的反應(yīng)中,當(dāng)生成1molN2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為___mol。

②將一定比例的O2、NH3NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見圖)。

反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖所示,在50250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是___;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮的氧化物(NOx)是大氣主要污染物,有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。

在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3NOx反應(yīng)生成N2,將一定比例的O2、NH3NOx的混合氣體勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間,NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖所示。

①在50~150℃范圍內(nèi)隨溫度升高,NOx的去除率迅速上升的原因___。

②當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。

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