2022年2月18日，“美丽中国•绿色冬奥”专场新闻发布会在北京新闻中心举行。发展碳捕集与利用的技术，将CO2转化为高附加值的化学品，实现CO2资源化利用，是一项重要的碳减排技术。
（一）CO2加氢（RWGS）制合成气（CO）
RWGS反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH1 反应i
副反应：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）ΔH2 反应ii
（1）已知：CH4（g）+2O2（g）⇌CO2（g）+2H2O（g）ΔH3=-802.0kJ•mol-1
2H2（g）+O2（g）⇌2H2O（g）ΔH4=-483.6kJ•mol-1
则ΔH2=-165.2kJ/mol-165.2kJ/mol。
（2）当H2、CO2按体积比3：1投料时，RWGS反应的平衡组成如图1所示。
①ΔH1＞＞0（选填“＞”、“＜”或“=”）；RWGS反应最佳温度为 CC（填序号）
A．300～350℃
B．400～450℃
C．700～750℃
②反应ⅰ的平衡常数表达式K=0.20.2。
（二）CO2电催化转化合成气
（3）CO2电还原反应机理如图2所示，由图可知，催化剂选择纳米Au55（纳米Au55指的是含55个原子的Au纳米颗粒），理由是 反应活化能较低，反应速率较大反应活化能较低，反应速率较大。表示物种从催化剂表面解吸（物种与催化剂分离）的是过程 ⅢⅢ（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（三）电催化CO2还原制甲酸（HCOOH）
（4）图3为电催化CO2还原生产HCOOH的示意图。
该电解池阳极的电极反应式为 CH3OH-4e-+H2O=HCOOH+4H+CH3OH-4e-+H2O=HCOOH+4H+；总反应方程式为 2CO2+CH3OH+H2O 通电 3HCOOH2CO2+CH3OH+H2O 通电 3HCOOH。
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【答案】-165.2kJ/mol；＞；C；0.2；反应活化能较低，反应速率较大；Ⅲ；CH3OH-4e-+H2O=HCOOH+4H+；2CO2+CH3OH+H2O 3HCOOH
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：94引用：2难度：0.5
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发布：2025/1/6 6:0:5组卷：31引用：4难度：0.7 -
2．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生以下两个平衡反应。下列有关说法不正确的是（ ）
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3．现代工业将煤汽化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的用途．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用水煤气来合成甲醇CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．
（1）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为80%
（2）已知在常温常压下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ•mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ•mol-1
则：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ•mol-1
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池正极的电极反应式为．
②工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有个电子发生转移．
（4）以上述电池做电源，用图3所示装置，在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是、（用相关的电极反应式和离子方程式表示）发布：2024/12/30 14:0:1组卷：26引用：3难度：0.5
