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我國(guó)對(duì)世界鄭重承諾:2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。研發(fā)針對(duì)二氧化碳的碳捕捉和碳利用技術(shù)是其中的關(guān)鍵。
(1)工業(yè)尾氣中的CO2可以用NaOH溶液捕獲。常溫下,如果實(shí)驗(yàn)測(cè)得捕獲CO2后的溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,則此時(shí)溶液的pH=
10
10
(已知常溫下,H2CO3的Ka1=4.0×10-7;Ka2=5.0×10-11)。
(2)利用CO2制備甲醇,其反應(yīng)方程式為CO2(g)+3H2(g)
催化劑
CH3OH(g)+H2O(g)。已知CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.3kJ?mol-1;CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-90.8kJ?mol-1,則該反應(yīng)的ΔH=
-49.5kJ?mol-1
-49.5kJ?mol-1
。
(3)為探究用CO2生產(chǎn)甲醇的反應(yīng)原理CO2(g)+3H2(g)
催化劑
CH3OH(g)+H2O(g)?,F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在2L恒溫密閉容器中,充入0.04molCO2和0.08molH2,測(cè)得其壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)變化(如圖1)曲線Ⅰ所示。
①用CO2來表示5min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率
0.002mol/(L?min)
0.002mol/(L?min)
。
②其他條件相同時(shí),若只改變某一條件,曲線由Ⅰ變化為Ⅱ,則改變的條件是
加入合適催化劑
加入合適催化劑

③該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
4.44×10-11
4.44×10-11
Pa-2(保留三位有效數(shù)字)。(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×
該組分的物質(zhì)的量
各組分的總物質(zhì)的量

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(4)工業(yè)上利用太陽(yáng)能電池將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯,以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,工作原理如圖2所示。則N極上的電極反應(yīng)式為
2H2O-4e-═4H++O2
2H2O-4e-═4H++O2
;該電解池中所發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2CO2+2H2O
通電
C2H4+3O2
2CO2+2H2O
通電
C2H4+3O2
。

【答案】10;-49.5kJ?mol-1;0.002mol/(L?min);加入合適催化劑;4.44×10-11;2H2O-4e-═4H++O2↑;2CO2+2H2O
通電
C2H4+3O2
【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:2024/6/27 10:35:59組卷:36引用:1難度:0.5
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)。
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    (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%
    下列說法不正確的是(  )

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