CO2的综合利用是科学研究的热点问题。
Ⅰ.化学链燃烧是一种通过载氧体实现燃料与空气无接触燃烧的绿色燃烧方式。CaSO4是一种成本低、无重金属污染的优良载氧体,基于CaSO4载氧体的CO化学链燃烧原理如图1所示。

已知:①CO的燃烧热为283.0kJ⋅mol-1
②空气反应器中发生反应:CaS(s)+2O2(g)═CaSO4(s)ΔH=-956.4kJ/mol
(1)写出燃料反应器中发生反应的热化学方程式:4CO(g)+CaSO4(s)=4CO2(g)+CaS(s)△H=-176kJ⋅mol-14CO(g)+CaSO4(s)=4CO2(g)+CaS(s)△H=-176kJ⋅mol-1。
Ⅱ.CH4-CO2催化重整的方程式为:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH>0。一定温度下,将等物质的量的CH4和CO2充入刚性密闭容器中发生上述反应。
(2)下列说法能作为此反应达到平衡状态判据的是 aa(填标号)。
a.混合气体压强不再变化
b.混合气体密度不再改变
c.v正(CO2)=v逆(H2)
d.c(CO2):c(H2):c(CH4):c(CO)=1:2:1:2
(3)相同时间内测得选用不同催化剂时CH4的转化率随反应温度的变化如图2所示。

①a点所处的状态 不是不是化学平衡状态(填“是”或“不是”)。
②CH4的转化率:c>b的原因是 其他条件相同时,温度升高,反应速率增大其他条件相同时,温度升高,反应速率增大。
(4)T1℃时,在初始压强为p0的容器中反应达到平衡状态后,测得CO2的体积分数为30%,则CH4的转化率为 25%25%;该温度下,此反应的压强平衡常数Kp=136p20136p20(kPa)2。
Ⅲ.(5)利用多晶铜高效催化电解CO2制乙烯的原理如图3所示。因电解前后电解液浓度几乎不变,故可实现CO2的连续转化。

①电解过程中HCO-3向 铂铂(填“铂”或“多晶铜”)电极方向移动。
②多晶铜电极的电极反应式为 14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HCO-314CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HCO-3。
③理论上当生产0.05mol乙烯时,铂电极产生的气体在标况下体积为 16.8L16.8L(不考虑气体的溶解)。
1
36
p
2
0
1
36
p
2
0
HC
O
-
3
HCO
-
3
HCO
-
3
【答案】4CO(g)+CaSO4(s)=4CO2(g)+CaS(s)△H=-176kJ⋅mol-1;a;不是;其他条件相同时,温度升高,反应速率增大;25%;;铂;14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12;16.8L
1
36
p
2
0
HCO
-
3
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:20引用:1难度:0.5
相似题
-
1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:164引用:26难度:0.3