為加快實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),CO2的資源化利用成為了科研的熱門選題:
(1)工業(yè)上利用CO2和H2為原料,在催化劑Cu/ZnO的作用下合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49kJ?mol-1。
①該反應(yīng)在 低溫低溫(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)下,易自發(fā)進(jìn)行。
②該反應(yīng)分兩步進(jìn)行:
第一步.Cu/ZnO*+H2=Cu/Zn*+H2O ΔH>0
第二步.Cu/Zn*+2H2+CO2=Cu/ZnO*+CH3OH
已知第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時間,由此推知以下能正確表示反應(yīng)過程中能量變化的示意圖為 bb(填序號)。
(2)Sabatier反應(yīng)可實現(xiàn)CO2甲烷化:反應(yīng)1為CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-165kJ?mol-1,該反應(yīng)發(fā)生的同時還伴隨著副反應(yīng);反應(yīng)2為CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ?mol-1,將5molCO2和20molH2通入某恒壓密閉容器中將CO2甲烷化,平衡時體系中各含碳元素物質(zhì)的物質(zhì)的量n(X)與溫度T的關(guān)系如圖所示:
?
①曲線Y代表的物質(zhì)是 COCO(填化學(xué)式),曲線Z所代表的物質(zhì)在1100K以上物質(zhì)的量減小的原因是 反應(yīng)1平衡左移使n(CO2)增多的程度小于反應(yīng)2平衡右移使n(CO2)減小的程度反應(yīng)1平衡左移使n(CO2)增多的程度小于反應(yīng)2平衡右移使n(CO2)減小的程度。
②800K時,若經(jīng)過10min達(dá)到平衡,則該條件下0~10min內(nèi)H2O的平均生成速率v(H2O)=0.780.78mol?min-1。
③當(dāng)反應(yīng)1和反應(yīng)2均達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,若維持溫度不變,向容器內(nèi)通入惰性氣體He,則反應(yīng)2平衡 正向移動正向移動(填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”)。
④800K時,若平衡時容器內(nèi)總壓為p,則反應(yīng)2的壓強平衡常數(shù)Kp=0.340.34(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)在酸性水溶液中,CO2通過電催化法可生成C2H5OH,c-NC、i-NC是兩種電極催化劑,轉(zhuǎn)化原理如圖所示:
①c-NC上的電極反應(yīng)式為 2CO2+12e-+12H+═C2H5OH+3H2O2CO2+12e-+12H+═C2H5OH+3H2O。
②當(dāng)兩個電極上轉(zhuǎn)移相同數(shù)目的電子時,c-NC電極和i-NC電極上得到的C2H5OH的物質(zhì)的量之比為5:4,則i-NC電極上產(chǎn)生的C2H5OH和CO的物質(zhì)的量之比為 2:32:3。
【答案】低溫;b;CO;反應(yīng)1平衡左移使n(CO2)增多的程度小于反應(yīng)2平衡右移使n(CO2)減小的程度;0.78;正向移動;0.34;2CO2+12e-+12H+═C2H5OH+3H2O;2:3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:23引用:1難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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