我國提出爭取在2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”,2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”,這對(duì)于改善環(huán)境,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要?!疤贾泻汀笔侵笇⑷祟惤?jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)所必需的碳排放,通過植樹造林和其他人工技術(shù)或工程加以捕集利用或封存,從而使排放到大氣中的二氧化碳凈增量為零。下列各項(xiàng)措施能夠有效促進(jìn)“碳中和”。回答下列問題:
I.將CO2轉(zhuǎn)化為炭黑進(jìn)行回收利用,反應(yīng)原理如圖所示。
(1)從能量角度分析FeO的作用是 降低反應(yīng)所需的活化能降低反應(yīng)所需的活化能。
(2)寫出炭黑和氧氣轉(zhuǎn)化為CO2的熱化學(xué)方程式:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-(a+b)kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-(a+b)kJ/mol。
II.以CO2和甲醇為原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反應(yīng)為CO2(g)+2CH3OH(g)?CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)ΔH。
在不同的實(shí)驗(yàn)條件下,測定甲醇的轉(zhuǎn)化率。溫度的數(shù)據(jù)結(jié)果為圖a,壓強(qiáng)的數(shù)據(jù)結(jié)果在圖b中未畫出。
(3)該反應(yīng)的ΔH <<0(填“>”或“<”)。
(4)在100~140℃之間,隨著溫度升高,甲醇轉(zhuǎn)化率增大的原因是 在100~140℃之間,反應(yīng)并未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度升高,反應(yīng)速率增大,甲醇轉(zhuǎn)化率增大在100~140℃之間,反應(yīng)并未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度升高,反應(yīng)速率增大,甲醇轉(zhuǎn)化率增大。
(5)在圖b中繪制出壓強(qiáng)和甲醇轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系(作出趨勢即可) 。
III.利用Al-CO2電池(工作原理如圖所示)能有效地將CO2轉(zhuǎn)化成化工原料草酸鋁Al2(C2O4)3。
(1)電池的總反應(yīng)式為 2Al+6CO2=Al2(C2O4)32Al+6CO2=Al2(C2O4)3。
(2)電池的正極反應(yīng)式:2CO2+2e-=C2O42-(草酸根)正極反應(yīng)過程中,O2是催化劑,催化過程可表示為:①6O2+6e-=6O2-②…。寫出反應(yīng)②的離子方程式:6CO2+6O22-=3C2O42-+6O26CO2+6O22-=3C2O42-+6O2。
【答案】降低反應(yīng)所需的活化能;C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-(a+b)kJ/mol;<;在100~140℃之間,反應(yīng)并未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度升高,反應(yīng)速率增大,甲醇轉(zhuǎn)化率增大;;2Al+6CO2=Al2(C2O4)3;6CO2+6O22-=3C2O42-+6O2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:85引用:1難度:0.6
相似題
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1.某溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2 (g)+3H2(g)?2NH3(g) ΔH=-92.4kJ?mol-1,下列有關(guān)說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 3:0:4組卷:21引用:2難度:0.6 -
2.在3個(gè)容積均為2.0L的恒容密閉容器中,反應(yīng)H2O(g)+C(s)?CO(g)+H2(g)ΔH>0,分別在一定溫度下達(dá)到平衡,下列說法正確的是( ?。?br />
容器溫度
(T1>T2)起始時(shí)物質(zhì)的量/mol 平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO) Ⅰ T1 0.6 1.2 0 0 0.2 Ⅱ T1 1.2 1.2 0 0 x Ⅲ T2 0 0 0.6 0.6 y 發(fā)布:2024/12/30 3:0:4組卷:35引用:2難度:0.6 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池正極的電極反應(yīng)式為
②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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