当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,我国提出争取2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”。因此,研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为热点。
(1)甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1
则:反应Ⅱ的ΔH2=+41.19+41.19kJ•mol-1。
(2)若反应II在一绝热恒容密闭容器中进行,下面能说明反应已达到平衡状态的是 bcdbcd;
a.v(CO)=v(H2O)
b.总压强不变
c.平衡常数不变
d.容器内n(CO2)n(H2O)的值保持不变
(3)对于反应Ⅰ,不同温度对CO2的转化率及催化剂的催化效率影响如图所示,下列有关说法正确的是 CDCD。
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的平衡产率增大
C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D.若反应在较低的温度下进行,可以提高CO2的平衡转化率,符合勒沙特列原理
(4)250℃时,若在2L密闭刚性容器中充入3molH2和1molCO2只发生反应Ⅰ,起始压强为150kpa,反应需tmin达到平衡,则v(CH3OH)=18.75t18.75tkpa•min-1(用含t的代数式表示)。某温度时,用各物质的平衡分压表示反应Ⅰ的平衡常数,表达式Kp=p(CH3OH)•p(H2O)p(CO2)•p3(H2)p(CH3OH)•p(H2O)p(CO2)•p3(H2)。
(5)我国科学家研究Li-CO2电池,取得了重大科研成果。回答下列问题:
①Li-CO2电池中,研究表明该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,正极CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式。
Ⅰ.2CO2+2e-=C2O2-4
Ⅱ.C2O2-4═CO2+CO2-2
Ⅲ.CO2+2CO2-2=2CO2-3+CCO2+2CO2-2=2CO2-3+C
Ⅳ.CO2-3+2Li+═Li2CO3
②研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。
写出CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为 3CO2+18e-+13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-3CO2+18e-+13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-。
n
(
C
O
2
)
n
(
H
2
O
)
18
.
75
t
18
.
75
t
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(
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3
OH
)
•
p
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2
-
4
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2
-
4
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2
-
2
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2
-
2
CO
2
-
3
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2
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2
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【答案】+41.19;bcd;CD;;;CO2+2=2+C;3CO2+18e-+13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-
18
.
75
t
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•
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2
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2
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•
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2
-
2
CO
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:15引用:2难度:0.4
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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=
(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
(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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
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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