科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。
I.CO2可用来合成低碳烯烃。
2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=akJ/mol
请回答:
(1)已知:H2和CH2=CH2的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol,且H2O(g)⇌H2O(1)△H=-44.0kJ/mol,则 a=-127.8-127.8kJ/mol。
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在低温低温下自发进行(填“高温”或“低温”),理由是根据△G=△H-T△S,△H<0△S<0,要使反应自发进行使△G<0,需低温下进行根据△G=△H-T△S,△H<0△S<0,要使反应自发进行使△G<0,需低温下进行。
(3)在体积为1L的密闭容器中,充入3mol H2和1mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是ACAC。
A.平衡常数大小:KM>KN
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.图1中M点时,乙烯的体积分数为7.7%
D.当压强或n( H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
(4)保持温度不变,在体积为VL的恒容容器中以n(H2):n(CO2)=3:1的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量M随时间变化的图象。
II.利用“Na-CO2”电池将CO2变废为宝。
我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO2放电充电2Na2CO3+C.放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图3所示:
(5)放电时,正极的电极反应式为3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C。
(6)若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,当转移0.2mol e-时,两极的质量差为15.815.8g。
(7)选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚做电解液的优点是导电性好,与金属钠不反应,难挥发导电性好,与金属钠不反应,难挥发(至少写两点)。
M
放电
充电
【答案】-127.8;低温;根据△G=△H-T△S,△H<0△S<0,要使反应自发进行使△G<0,需低温下进行;AC;3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C;15.8;导电性好,与金属钠不反应,难挥发
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:52引用:6难度:0.5
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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:163引用:26难度:0.3