【題目】科學家研究出一種以天然氣為燃料的燃燒前捕獲系統,其簡單流程如圖所示(條件及物質未標出)。

(1)已知:CH4、CO、H2的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol1、283.0 kJ·mol1、285.8 kJ·mol1,則上述流程中第一步反應2CH4(g)O2(g)===2CO(g)4H2(g)ΔH______________。

(2)工業上可用H2CO2制備甲醇,其反應方程式為CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g),某溫度下,將1 mol CO23 mol H2充入體積不變的2 L密閉容器中,發生上述反應,測得不同時刻反應前后的壓強關系如下表:

時間/h

1

2

3

4

5

6

0.90

0.85

0.83

0.81

0.80

0.80

①用H2表示前2 h 的平均反應速率v(H2)_________________________________;

②該溫度下,CO2的平衡轉化率為________。

(3)300 ℃、8 MPa下,將CO2H2按物質的量之比13 通入一密閉容器中發生(2)中反應,達到平衡時,測得CO2的平衡轉化率為50%,則該反應條件下的平衡常數為Kp________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)。

(4)CO2經催化加氫可合成低碳烯烴:2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g) ΔH。在0.1 MPa時,按n(CO2)n(H2)13投料,如圖所示為不同溫度(T)下,平衡時四種氣態物質的物質的量(n)關系。

①該反應的ΔH________0(”)。

②曲線c表示的物質為_______。

③為提高H2的平衡轉化率,除改變溫度外,還可采取的措施______________。(答出一條即可)

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