CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义,回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为 CO2-3CO2-3(写离子符号);若所得溶液c(HCO-3):c(CO2-3)=2:1,溶液pH=1010。室温下,H2CO3的K1=4×10-2;K2=5×10-11)
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)催化剂2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
CO
2
-
3
CO
2
-
3
HCO
-
3
CO
2
-
3
催化剂
化学键 | C-H | C=O | H-H |
![]() |
键能/kJ•mol-1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
+120kJ/mol
+120kJ/mol
。分别在v L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是 B
B
(填“A”或“B”)②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900℃的原因是
900℃时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大,经济效益降低,温度低时合成气产率降低且反应速率降低
900℃时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大,经济效益降低,温度低时合成气产率降低且反应速率降低
。
(3)O2辅助的Al-CO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式:
Al-3e-=Al3+
Al-3e-=Al3+
。电池的正极反应式:6O2+6e-=6
O
-
2
6CO2+6
O
-
2
O
2
-
4
反应过程中O2的作用是
催化剂
催化剂
。该电池的总反应式:
2Al+6CO2=Al2(C2O4)3
2Al+6CO2=Al2(C2O4)3
。【考点】原电池与电解池的综合.
【答案】;10;+120kJ/mol;B;900℃时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大,经济效益降低,温度低时合成气产率降低且反应速率降低;Al-3e-=Al3+;催化剂;2Al+6CO2=Al2(C2O4)3
CO
2
-
3
【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:1787引用:9难度:0.3