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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(mén),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(guò)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(shuō)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(shuō)明反應(yīng)為放熱反應(yīng),使得開(kāi)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(shuō)明反應(yīng)為放熱反應(yīng),使得開(kāi)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(yáng)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(shuō)明反應(yīng)為放熱反應(yīng),使得開(kāi)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(shū)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.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     

    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
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    (3)在800℃時(shí),
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M(fèi)是電源的
     
    極。
    ②陽(yáng)極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線(xiàn)如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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