CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,维持大气中CO2的平衡对生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ.CO2催化加氢合成CH3OCH3是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH═+41.2kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH═-122.5kJ•mol-1
①CO和H2也能合成CH3OCH3,请写出热化学方程式2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-204.9kJ•mol-12CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-204.9kJ•mol-1。

②在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图1。其中:CH3OCH3的选择性=2×CH3OCH3的物质的量反应的CO2的物质的了×100%
则温度高于300℃,温度对CO2平衡转化率影响较大的是反应ⅠⅠ (填“Ⅰ“或“Ⅱ“);220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48% (图中A点)。为提高生成效益,在不改变温度条件下,一定能提高CH3OCH3选择性的措施除了适当控制压强外还可以是使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂。
Ⅱ.可利用CH4与CO2制备“合成气“(CO、H2)
在某一钢性密闭容器中CH4、CO2的分压分别为15 kPa、20 kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)
(1)研究表明CO的生成速率v(CO)=1.28×10-2p(CH4)•p(CO2) (k•Pas-1),某时刻测得p(H2)=10kPa,则该时刻v(CH4)=0.960.96 k•Pas-1。
(2)达到平衡后,测得CO的产率为50%,则该反应的平衡常数Kp=540540。
(3)可利用CH4通过电化学方法直接制得甲醇,装置如图2所示,其中,中空多孔石墨电极为该电化学装置的阳阳极。
在电解生成CH3OH的过程分为3步:
①通电时,氯离子先转化为高活性的原子氯(Cl•);
②Cl•与吸附在电极上的CH4反应生成CH3Cl;
③CH3Cl转化生成CH3OH,请写出该步骤的离子方程式:CH3Cl+OH-=CH3OH+Cl-CH3Cl+OH-=CH3OH+Cl-。
试推断该装置中的“隔膜”可以使用阴离子阴离子交换膜。(填“质子”“阳离子”或“阴离子”)
Ⅲ.CO2溶于碱形成碱性溶液。向0.1mol/L的NH4HCO3溶液中逐渐加入0.1mol/LNaOH溶液时,含氮、含碳粒子的分布情况如图所示(纵坐标是各粒子的分布系数,即物质的量分数)。根据图象,下列说法不正确的是DD。

A.开始阶段,HCO3-反而略有增加,可能是因为NH4HCO3溶液中存在H2CO3发生的主要反应是H2CO3+OH-═HCO3-+H2O
B.当pH大于8.7以后,碳酸氢根离子和铵根离子同时与氢氧根离子反应
C.pH=9.5 时,溶液中c(HCO3- )>c(NH3•H2O)>c(NH4+)>c(CO32-)
D.滴加氢氧化钠溶液时,首先发生的反应为2NH4HCO3+2NaOH═(NH4)2CO3+Na2CO3
2
×
C
H
3
OC
H
3
的物质的量
反应的
C
O
2
的物质的了
【考点】热化学方程式.
【答案】2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-204.9kJ•mol-1;Ⅰ;使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂;0.96;540;阳;CH3Cl+OH-=CH3OH+Cl-;阴离子;D
【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:27引用:1难度:0.5
相似题
-
1.肼(N2H4)可作为发射火箭的燃料。已知1g液态肼(N2H4)气体在空气中燃烧生成氮气和水蒸气,放出16.7kJ的热量,该反应的热化学方程式是( )
发布:2024/12/30 3:0:4组卷:121引用:9难度:0.6 -
2.氢在地球上主要以化合态的形式存在,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,属于二次能源.工业上生产氢的方式很多,常见的有水电解制氢,煤炭气化制氢,重油及天然气水蒸气催化制氢等.氢气是一种理想的绿色能源,如图1为氢能产生和利用的途径:
(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
(4)氢能利用需要选择合适的储氢材料.
①NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为
②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生产氢化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动的原理,可改变的条件之一是
③一定条件下,如图3所示装置可实现有机物的电化学储氢,使C7H8转化为C7H14,则电解过程中产生的气体X 为发布:2024/12/17 8:0:2组卷:38引用:1难度:0.5 -
3.在298K、1.01×105Pa下,将0.5mol CO2通入750mL 1mol•L-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下,1mol CO2通入1L 2mol•L-1NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量,则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是( )
发布:2024/12/30 4:0:1组卷:143引用:5难度:0.7
相关试卷