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减少二氧化碳的排放、捕集利用二氧化碳是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)科学家研究利用回收的CO2制取甲醛(HCHO),已知:
①HCHO (g)+O2(g)═CO2(g)+H2O(g)△H1=-480k/mol
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-486kJ/mol
则由CO2和H2合成甲醛的热化学方程式为:
CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)△H=-6kJ•mol-1
CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)△H=-6kJ•mol-1

(2)工业上用CO2和H2反应合成甲醚:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0。
①向一绝热恒容密闭容器中,加入2molCO2和5molH2发生上述反应,能够说明该反应达到平衡状态的是
cd
cd
(填字母)。
a.2v(CO2)=v(CH3OCH3
b.容器内气体密度保持不变
c.容器内温度保持不变
d.容器内
n
C
O
2
n
H
2
比值保持不变)
②在催化剂存在的恒容密闭容器里,保持CO2、H2初始加入量不变,测得在不同温度下,反应相同的时间,容器内H2的物质的量与温度的关系如图1所示。氢气的物质的量在温度高于800K后增大的可能原因是
800 K时,反应达平衡,800 K后平衡逆向移动,氢气的转化率减小
800 K时,反应达平衡,800 K后平衡逆向移动,氢气的转化率减小
温度过高催化剂活性降低,单位时间内H2的消耗量减小
温度过高催化剂活性降低,单位时间内H2的消耗量减小

(3)一定条件下,CO2与NH3可合成尿素[CO(NH22]:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH22(g)+H2O(g)。某温度下,在容积为1L的恒容密闭容器中,按不同氨碳比加入总量为3mol的CO2和NH3混合气体发生反应。反应达到平衡时有关量随氨碳比的变化曲线如图2所示。其中,c表示尿素在平衡体系中的体积百分比。
①表示NH3转化率的曲线是
b
b
(填“a”或“b”);
②M点对应的百分比y=
36.4
36.4
 (保留三位有效数字)。
(4)科研人员通过电解酸化的CO2制备CH3OCH3,装置如图3所示。

电解过程中,阴极的电极反应式为
2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O
2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O
,产生1molO2时,通过质子交换膜的质子的物质的量为
4mol
4mol

【答案】CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)△H=-6kJ•mol-1;cd;800 K时,反应达平衡,800 K后平衡逆向移动,氢气的转化率减小;温度过高催化剂活性降低,单位时间内H2的消耗量减小;b;36.4;2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O;4mol
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:33引用:1难度:0.5
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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (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
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    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
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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