温室气体让地球发烧,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
Ⅰ.(1)在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH,一定温度下,在恒容密闭容器中按1:1充入CO2和CH4,发生反应CO2(g)+CH4(g)⇌CH3COOH(g),下列各项能判断该反应已经达到平衡状态的是 BDBD。
A.混合气体的密度不变
B.CO2的体积分数保持不变
C.v(CO2)=v(CH4)
D.混合气体的平均摩尔质量不变
Ⅱ.研究证明,CO2可作为合成低碳烯烃的原料,目前利用CO2与H2合成乙烯相关的热化学方程式如下:
反应ⅰ:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01kJ•mol-1
反应ⅱ:2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.98kJ•mol-1
(2)由CO2制C2H4的热化学方程式 2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+C2H4(g)ΔH=-127.98kJ/mol2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+C2H4(g)ΔH=-127.98kJ/mol。
(3)一定条件下,CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的反应历程如图所示:

该反应的反应速率由第 11(“1”或“2”)步决定。
Ⅲ.在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)n(CO2)]充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g),CO2的平衡转化率随温度的变化如图所示。

(4)CO2的平衡转化率随温度的升高而降低,其原因是 该反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,导致CO2平衡转化率减小该反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,导致CO2平衡转化率减小,氢碳比①>>②(填“>”“<”或“=”)。
(5)若起始充入0.5molCO2、1.0molH2,计算Q点的平衡常数K=512512。
Ⅳ.一种新型短路膜电化学电池可以消除,装置如图所示:

(6)该装置可用于空气中CO2的捕获,缓解温室效应,由装置示意图可知,向 负负极移动,负极的电极反应式是 H2-2e-+2HCO-3=2CO2↑+2H2OH2-2e-+2HCO-3=2CO2↑+2H2O。
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
HCO
-
3
HCO
-
3
【答案】BD;2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+C2H4(g)ΔH=-127.98kJ/mol;1;该反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,导致CO2平衡转化率减小;>;512;负;H2-2e-+2=2CO2↑+2H2O
HCO
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:25引用:3难度:0.6
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(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
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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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(1)此时A的浓度c(A)=
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