習(xí)近平總書(shū)記在世界領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會(huì)上指出,中國(guó)將在2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。這是中國(guó)基于推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求作出的重大戰(zhàn)略決策。因此CO2的捕集、創(chuàng)新利用與封存成為科學(xué)家研究的重要課題。
Ⅰ.最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:先把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液,然后再把..從溶液中提取出來(lái),并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状??!熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如圖:
(1)在合成塔中,CO2與H2反應(yīng),生成氣態(tài)的H2O和CH3OH。
已知:i.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.19kJ/mol
ii.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2=-99.77kJ/mol
①寫出合成塔中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-58.58kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-58.58kJ/mol
。
②若反應(yīng)i為慢反應(yīng),下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是 A
A
。
A.B.
C.D.
(2)在一定條件下,在某催化劑作用下,向2L恒容密閉容器中充入2molCO2和3molH2發(fā)生以上制備甲醇的反應(yīng),測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi),不同溫度下H2的轉(zhuǎn)化率如圖所示,已知T2時(shí)已達(dá)平衡狀態(tài)。
①a點(diǎn)v正>
>
v逆(填“>”,“<”,“=”);
②b點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高的原因是 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng)
該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng)
;
③T2時(shí),若平衡時(shí)壓強(qiáng)為1.7MPa,Kp=9.88
9.88
MPa-2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字,Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
Ⅱ.在一定條件下,和可以直接化合生成甲酸(HCOOH)。
(3)溫度為t1℃時(shí),將等物質(zhì)的量的CO2和H2充入體積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)ΔH=-31.4kJ/mol,K=2。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=k正c(CO2)c(H2)、v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆為速率常數(shù)。t1℃時(shí),=2
2
;溫度為t2℃時(shí),k正=2.2k逆,則t2℃<
<
(填“>”“<”或“=”)t1℃。