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碳達(dá)峰是指我國(guó)承諾2030年前,二氧化碳的排放不再增長(zhǎng).因此,諸多科學(xué)家都在大力研究利用CO2和CO以減少碳的排放.
(1)“神十三”中航天員們呼吸產(chǎn)生的CO2用一種循環(huán)方案處理,即CO2(g)+2H2(g)?C(s)+2H2O(g)ΔH,然后電解水又得氫氣和氧氣.在溫度為T,向一恒容密閉容器中,按物質(zhì)的量之比2:1通入H2和CO2,測(cè)得反應(yīng)過程中壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)的變化如圖1中a所示,若其它條件不變,僅改變某一條件時(shí),測(cè)得其壓強(qiáng)(p).隨時(shí)間(t)的變化如圖中b所示.
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①能說明容器中的反應(yīng)均已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
AC
AC

A.容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
B.CO2和H2的轉(zhuǎn)化率相等
C.H2(g)與C(s)的物質(zhì)的量之比保持不變
D.v(H2)=v(H2O)
②ΔH
0(填“>”“<”或“不確定”);理由是
隨著反應(yīng)進(jìn)行,壓強(qiáng)先變大后變小,說明反應(yīng)為放熱反應(yīng),使得開始的溫度升高,壓強(qiáng)增大
隨著反應(yīng)進(jìn)行,壓強(qiáng)先變大后變小,說明反應(yīng)為放熱反應(yīng),使得開始的溫度升高,壓強(qiáng)增大

③改變的條件是
加入催化劑
加入催化劑

(2)CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機(jī)物,主要有以下反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH=-49.6kJ.jye.ai-1
反應(yīng)Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH=-122.6kJ?mol-1
①反應(yīng)Ⅱ的活化能Ea(正)
Ea(逆)(填“>”“<”或“=”).
②在T1溫度下,將3.0molCO2和7.0molH充入2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分別為1mol和0.5mol.則T1溫度時(shí)反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=
10
10

(3)工業(yè)上利用廢氣中的CO2、CO聯(lián)合制取燒堿、氯代烴和甲醇的流程如圖2.已知B中的裝置使用了陽離子交換膜.
①B中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為
2Cl-+2H2O
通電
2OH-+Cl2↑+H2
2Cl-+2H2O
通電
2OH-+Cl2↑+H2

②若某廢氣中含有的CO2和CO的體積比為1:1,廢氣中CO2和CO體積分?jǐn)?shù)共為8.96%.假設(shè)A中處理了標(biāo)準(zhǔn)狀況下10m3的廢氣,其中CO2和CO全部轉(zhuǎn)化成CH3OH,理論上可制得C2H4Cl2
9.9
9.9
kg.

【答案】AC;<;隨著反應(yīng)進(jìn)行,壓強(qiáng)先變大后變小,說明反應(yīng)為放熱反應(yīng),使得開始的溫度升高,壓強(qiáng)增大;加入催化劑;<;10;2Cl-+2H2O
通電
2OH-+Cl2↑+H2↑;9.9
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:45引用:4難度:0.9
相似題
  • 1.氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,以氫燃料為代表的綠色燃料有良好的應(yīng)用前景?;卮鹣铝袉栴}:
    ?菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)在載人航天器中,可以利用CO2與H2反應(yīng)生成H2O,通過電解水,從而實(shí)現(xiàn)O2的再生。
    ①CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9kJ?mol-1
    ②2H2O(l)═2H2(g)+O2(g) ΔH2=+534kJ?mol-1
    甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
     

    (2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應(yīng)。
    Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
    Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ?mol-1
    ①下列操作中,能提高反應(yīng)Ⅰ中CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.增加CH4(g)用量
    B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
    C.移除CO(g)
    D.加入催化劑
    ②在恒溫恒壓下,按水碳比[
    n
    H
    2
    O
    n
    CO
    ]=
    12
    5
    投料,總壓強(qiáng)為1.70MPa,達(dá)到平衡時(shí)CO2、H2和CH4的分壓(某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))如表:
    p(CO2)/MPa 0.30 p(H2)/MPa 0.30 p(CH4)/MPa 0
    則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kc=
     
    。
    (3)水煤氣反應(yīng)Ⅱ需在多個(gè)催化劑反應(yīng)層間進(jìn)行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中的余熱(如圖1所示),保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進(jìn)行。
    ①在催化劑活性溫度范圍內(nèi),圖2中b~c段對(duì)應(yīng)降溫操作的過程,實(shí)現(xiàn)該過程的操作方法是
     
    。
    A.噴入冷水(蒸氣)
    B.通過熱交換器換熱
    C.按原水碳比通入冷的原料氣
    ②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫,在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線
     
    。

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:19引用:1難度:0.5
  • 2.SO2和NO2是形成酸雨的主要成分,也是大氣的污染物,不能隨意排放到空氣中。請(qǐng)回答下列問題:
    (1)已知,常溫下BaSO3的Ksp為5.48×10-7,飽和亞硫酸溶液中c(
    SO
    2
    -
    3
    )=6.3×10-8mol?L-1.有同學(xué)認(rèn)為直接用0.1mol?L-1BaCl2溶液來吸收SO2即可產(chǎn)生沉淀,請(qǐng)用以上數(shù)據(jù)分析這樣做是否可行
     
    (填“可行”或“不可行”)
    (2)已知:
    2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=-196.6kJ?mol-1;
    2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2=-113.0kJ?mol-1。
    則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=
     
    kJ?mol-1
    (3)在一定條件下,NO2和SO2在一體積為2L的密閉容器中反應(yīng),開始充入2molNO2和3molSO2,2min后達(dá)到平衡,此時(shí)生成SO3的質(zhì)量為96g,則此時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為
     
    ,該溫度下的平衡常數(shù)K=
     
    。
    (4)能說明反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡的是
     
    。
    A.混合氣體的總質(zhì)量不再變化
    B.混合氣體的密度不再變化
    C.混合氣體的顏色不再變化
    D.各物質(zhì)的濃度不再變化
    (5)采用電化學(xué)方法運(yùn)用火力發(fā)電排放出的SO2制取硫酸已成現(xiàn)實(shí)。菁優(yōu)網(wǎng)
    ①原電池法:某化學(xué)小組利用原電池原理,用SO2和O2來制備硫酸,裝置如圖1,電極為多孔材料,能吸附氣體,同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。溶液中H+的移動(dòng)方向由
     
    (用A、B表示),B電極的電極反應(yīng)式為
     

    ②電解法:該小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后電解NaHSO3溶液制得了硫酸,原理如圖2所示。寫出開始電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式
     
    。

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:4引用:1難度:0.5
  • 3.低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式,低碳經(jīng)濟(jì)的概念在中國(guó)正迅速?gòu)母叨烁拍钛葑兂扇鐣?huì)的行為,在新能源汽車、工業(yè)節(jié)能等多個(gè)領(lǐng)域都大有作為。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)
    (1)實(shí)驗(yàn)室里常用NaOH溶液吸收CO2,若用100mL 3mol?L-1的NaOH溶液吸收4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO2,完全吸收反應(yīng)后,所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
     

    (2)工業(yè)上可利用CO或CO2來制備清潔液體燃料甲醇。已知:800℃時(shí),化學(xué)反應(yīng)①、反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為2.5、1.0
    反應(yīng)①:2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ?mol-1
    反應(yīng)②:H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ?mol-1
    寫出用CO2與H2反應(yīng)制備甲醇的熱化學(xué)方程式
     
    ,800℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值為
     

    (3)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2,紫外線照射時(shí),在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖1所示,在0-15h內(nèi),對(duì)反應(yīng)催化效果最好的催化劑是
     
    (填序號(hào))
    (4)一定溫度下,在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)②,已知c(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線a如圖2所示,在t1時(shí)刻改變一個(gè)條件,曲線a變?yōu)閎,則改變的條件是
     
    ,若在t1時(shí)刻,將容器體積3L快速壓縮至2L,在圖上畫出變化曲線
    (5)鋇及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用,在地殼中常以硫酸鹽的形式存在,BaSO4是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇時(shí)首先用Na2CO3溶液將BaSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽(BaCO3).請(qǐng)寫出將BaSO4轉(zhuǎn)化成BaCO3的離子方程式
     
    該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
     
    (填具體數(shù)字),已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2?L-2,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9mol2?L-2
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    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:9引用:1難度:0.5
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