CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用可以减少碳排放,对保护环境有重要意义。回答下列问题:
(I)碱液吸收。用NaOH溶液捕获CO2,若所得溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,则溶液pH=1010。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7; K2=5×10-11)
(2)催化转化。以CO2、H2 为原料在催化剂作用下合成CH3OH涉及的主要反应如下
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.5kJmol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2=-90.4kJ•mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
①△H3=+40.9+40.9kJ•mol-1
②一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol CO2和3 mol H2发生上述反应,经tmin达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol CO为bmol,这段时间内以H2O(g)表示的化学反应速率为=a+bVt=a+bVtmol•L-1•min-1。(用含a、b、V、t的代数式表示)
③不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料。实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度(T)的变化关系如图所示。

其中纵坐标表示CH3OH的平衡产率的是XX (填“X”或“Y”);压强p1、p2、p3由大到小的顺序为p1>p2>p3p1>p2>p3温度高于T1时,Y几乎相等的原因是度高于T1时以反应III为主,又反应III前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响度高于T1时以反应III为主,又反应III前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响。
④为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为CC。(填标号)
A.低温、低压
B.高温、高压
C.低温、高压
D.高温、低压
(3)电解转化。电解CO2制得甲酸盐(HCOO-)的原理示意图如图。
①写出阴极的电极反应式CO2+HCO3-+2e-═HCOO-+CO32-或CO2+2e-+H+=HCOO-CO2+HCO3-+2e-═HCOO-+CO32-或CO2+2e-+H+=HCOO-。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是阳极产生O2,pH减小,HCO3-浓度降低;K+部分迁移至阴极区阳极产生O2,pH减小,HCO3-浓度降低;K+部分迁移至阴极区。
a
+
b
V
t
a
+
b
V
t
【考点】化学平衡的计算.
【答案】10;+40.9;=;X;p1>p2>p3;度高于T1时以反应III为主,又反应III前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响;C;CO2+HCO3-+2e-═HCOO-+CO32-或CO2+2e-+H+=HCOO-;阳极产生O2,pH减小,HCO3-浓度降低;K+部分迁移至阴极区
a
+
b
V
t
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:65引用:1难度:0.5
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