CO2是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義.回答下列問(wèn)題:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH═10,溶液中c(HCO-3):c(CO2-3)═2:12:1;若所得溶液pH═13,CO2主要轉(zhuǎn)化為 CO2-3CO2-3(寫(xiě)離子符號(hào))。(室溫下,H2CO3的Kal═4×10-7;Ka2═5×10-11)
(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整不僅可以制得合成氣,還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義。
催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)催化劑2CO(g)+2H2(g)
已知:C(s)+2H2(g)═CH4(g)ΔH═-75kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)ΔH═-394kJ?mol-1
C(s)+12O2(g)═CO(g)ΔH═-111kJ?mol-1
①該催化重整反應(yīng)的ΔH═+247kJ/mol+247kJ/mol。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是 CC(填標(biāo)號(hào))。
A.低溫低壓
B.低溫高壓
C.高溫低壓
D.高溫高壓
某溫度下,在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為 1313mol2?L-2。
②反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
HCO
-
3
CO
2
-
3
CO
2
-
3
CO
2
-
3
催化劑
1
2
1
3
1
3
積碳反應(yīng):CH4(g)═C(s)+2H2(g) | 消碳反應(yīng):CO2(g)+C(s)═2CO(g) | ||
ΔH/(kJ?mol-1) | +75 | +172 | |
活化能/(kJ?mol-1) | 催化劑X | 33 | 91 |
催化劑Y | 43 | 72 |
劣于
劣于
(填“優(yōu)于”或“劣于”)Y,理由是:催化劑X較催化劑Y,積碳反應(yīng)時(shí),活化能低,反應(yīng)速率快,消碳反應(yīng)時(shí),活化能高,反應(yīng)速率慢,綜合考慮,催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應(yīng),不利于消碳反應(yīng),會(huì)降低催化劑活性
催化劑X較催化劑Y,積碳反應(yīng)時(shí),活化能低,反應(yīng)速率快,消碳反應(yīng)時(shí),活化能高,反應(yīng)速率慢,綜合考慮,催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應(yīng),不利于消碳反應(yīng),會(huì)降低催化劑活性
。(3)在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示:
①X是電源的
負(fù)
負(fù)
(填“正”或“負(fù)”)極。②陰極的電極反應(yīng)式是:H2O+2e-═H2+O2-,CO2+2e-═CO+O2-;陰極產(chǎn)生的氣體體積比為1:1,則總反應(yīng)可表示為
H2O+CO2 H2+CO+O2
通電
H2O+CO2 H2+CO+O2
。通電
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】2:1;;+247kJ/mol;C;;劣于;催化劑X較催化劑Y,積碳反應(yīng)時(shí),活化能低,反應(yīng)速率快,消碳反應(yīng)時(shí),活化能高,反應(yīng)速率慢,綜合考慮,催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應(yīng),不利于消碳反應(yīng),會(huì)降低催化劑活性;負(fù);H2O+CO2 H2+CO+O2
CO
2
-
3
1
3
通電
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/2 4:0:8組卷:50引用:3難度:0.5
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1.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( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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(shí),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(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),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(gè)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(qiáng)
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(yáng)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 -
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(cè)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(shí)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:162引用:26難度:0.3
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