航天員呼吸產(chǎn)生的CO2用下列反應(yīng)處理,可實(shí)現(xiàn)空間站中O2的循環(huán)利用。
Sabatier反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g);
水電解反應(yīng):2H2O(1) 電解 2H2(g)+O2(g)。
(1)將原料氣按nCO2:nH2=1:4置于密閉容器中發(fā)生 Sabatier反應(yīng),測得H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示(虛線表示平衡曲線)。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小減小(填“增大”或“減小”)。
②溫度過高或過低均不利于該反應(yīng)的進(jìn)行,原因是溫度過低,反應(yīng)速率小;溫度過高,反應(yīng)向右進(jìn)行的程度小溫度過低,反應(yīng)速率??;溫度過高,反應(yīng)向右進(jìn)行的程度小。
(2)Sabatier反應(yīng)在空間站運(yùn)行時,下列措施能提高CO2轉(zhuǎn)化效率的是CECE(填字母代號)。
A.適當(dāng)減壓 B.增大催化劑的比表面積 C.反應(yīng)器前段加熱,后段冷卻
D.提高原料氣中CO2所占比例 E.合理控制反應(yīng)器中氣體的流速
(3)一種新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)?C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反應(yīng)。
①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分別為-394 kJ?mol-1、-242 kJ?mol-1,Bosch反應(yīng)的△H=-90-90kJ?mol-1.(生成焓指一定條件下由對應(yīng)單質(zhì)生成1mol化合物時的反應(yīng)熱)
②一定條件下Bosch反應(yīng)必須在高溫下才能啟動,原因是反應(yīng)的活化能高反應(yīng)的活化能高。
③新方案的優(yōu)點(diǎn)是氫原子利用率為100%氫原子利用率為100%。
電解
【考點(diǎn)】物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線.
【答案】減?。粶囟冗^低,反應(yīng)速率?。粶囟冗^高,反應(yīng)向右進(jìn)行的程度??;CE;-90;反應(yīng)的活化能高;氫原子利用率為100%
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:4引用:1難度:0.7
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1.一定溫度下,向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示。則下列對該反應(yīng)的推斷合理的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:31引用:3難度:0.7 -
2.一定溫度下,在容積為2L的密閉容器中,與同一個化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的A、B、C、D(其中A、B、C均為氣體)四種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。E為該反應(yīng)的另一種氣態(tài)生成物,且在化學(xué)方程式中E的化學(xué)計(jì)量數(shù)與B的相同。請回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物為
(2)0~2min內(nèi),v(C)=
(3)若降低溫度,則v(正)
(4)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有
a.A和C的物質(zhì)的量相等
b.B的物質(zhì)的量保持不變
c.A的正反應(yīng)速率與B的逆反應(yīng)速率之比為2:1
d.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
(5)物質(zhì)D在反應(yīng)中的作用是發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:7引用:3難度:0.7 -
3.一定溫度下,在容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):aN(g)?bM(g),M、N的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示,下列說法錯誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:15引用:2難度:0.7
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