二氧化碳的综合利用是环保领域研究的热点课题。
I.CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。
合成乙烯的反应为6H2(g)+2CO2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g)ΔH
(1)已知几种化学键键能如下表所示:
物质 | H—H | C=O | C=C | C—H | H—O |
能量/kJ•mol-1 | a | b | c | d | e |
6a+4b-(c+4d+8e)kJ•mol-1
6a+4b-(c+4d+8e)kJ•mol-1
(用含字母的代数式表示)(2)反应温度、投料比[n(H2)/n(CO2)=x]对CO2平衡转化率的影响如图1。
①a
>
>
3(填“>”“<”或“=”,下同);M、N两点反应的平衡常数KM>
>
KN。②200℃时,往5L刚性密闭容器中加入3mol H2、1mol CO2,反应10min达到平衡,则反应开始和平衡时的总压强比为
40:31
40:31
。(3)某新型催化剂对CO2合成低碳烯烃在不同反应温度下的催化性能如图2。

由图2可知,该反应最适宜的温度为
370℃
370℃
,理由为 在此温度下低碳烯烃选择性高,CO2转化率较高
在此温度下低碳烯烃选择性高,CO2转化率较高
。II.CO2经过电解转化为化工原料CO。
(4)图3所示固体氧化物电解池利用具有优良催化活性的电极共电解H2O—CO2。

①阴极生成氢气的电极反应式为
H2O+2e-═H2↑+O2-
H2O+2e-═H2↑+O2-
。②电解过程中还伴随着积碳反应2CO⇌C+CO2。
以下说法正确的是
ab
ab
(填标号)。a.生成的碳覆盖在电极表面,影响电极的催化活性
b.生成的碳使电解效率降低
c.生成的碳会和电解产生的氧气反应
【答案】6a+4b-(c+4d+8e)kJ•mol-1;>;>;40:31;370℃;在此温度下低碳烯烃选择性高,CO2转化率较高;H2O+2e-═H2↑+O2-;ab
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:5引用:2难度:0.7
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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
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A.减小C2H2的浓度
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(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3