20.我國力爭(zhēng)于2030年前做到碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。因此,研發(fā)CO
2和CH
4等利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。
(1)大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時(shí),相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱(焓)數(shù)據(jù)如下表:
物質(zhì) |
H2(g) |
C(石墨,s) |
C6H6(l) |
燃燒焓ΔH/kJ?mol-1 |
-285.8 |
-393.5 |
-3267.5 |
則25℃時(shí)H
2(g)和C(石墨,s)生成C
6H
6(l)的熱化學(xué)方程式為
。
(2)CH
4與CO
2重整是CO
2利用的研究熱點(diǎn)之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng):
a.CH
4(g)+CO
2(g)?2CO(g)+2H
2(g)ΔH
1b.H
2(g)+CO
2(g)?CO(g)+H
2O(g)ΔH
2c.CH
4(g)?C(s)+2H
2(g)ΔH
3d.2CO(g)?CO
2(g)+C(s)ΔH
4e.H
2(g)+CO(g)?C(s)+H
2O(g)ΔH
5①上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法錯(cuò)誤的有
(填標(biāo)號(hào))。
A.增大CO
2與CH
4的濃度,反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加
B.移去部分C(s),反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動(dòng)
C.加入反應(yīng)a的催化劑,可提高CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率
D.降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)a~e的正、逆反應(yīng)速率都減小
②一定條件下,CH
4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖1所示。該歷程分
步進(jìn)行,其中,第
步的正反應(yīng)活化能最大。
③設(shè)
為相對(duì)壓力平衡常數(shù),其表達(dá)式寫法:在濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中,用相對(duì)分壓代替濃度。氣體的相對(duì)分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p
0(p
0=100kPa)。反應(yīng)a、c、e的
隨
(溫度的倒數(shù))的變化如圖2所示。則反應(yīng)a、c、e中,屬于放熱反應(yīng)的有
(填字母):反應(yīng)d的相對(duì)壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為
=
。