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甲醇作为新型清洁可再生燃料,对缓解能源危机以及实现“碳中和”目标具有重要的战略意义。二氧化碳合成甲醇工艺流程如图所示。
(1)光伏发电装置中实现的能量转化形式是
光能转化为电能
光能转化为电能

(2)电解水制H2装置中,氢气应在
阴极
阴极
极排出,其电极反应方程式为
2H2O+2e-=H2+2OH-
2H2O+2e-=H2+2OH-

二氧化碳加氢合成甲醇一般通过如下两步实现:
①CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH2=-90kJ⋅mol-1
(3)二氧化碳加氢制甲醇的总反应热化学方程式:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ•mol-1
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ•mol-1

(4)上述两步反应过程中能量变化如图所示,两步反应中反应速率较慢的是
(填“①”或“②”),理由是
反应①活化能较大,反应速率较慢
反应①活化能较大,反应速率较慢
。催化剂界面催化性能较好的催化剂是
b
b

(5)甲醇作为一种高能量密度的能源载体,具有广阔的发展前景。
已知:燃料的能量密度是单位体积的燃料包含的能量,单位kJ/m3。热值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量,单位kJ/g。
在一定温度和催化剂作用下,车载甲醇可直接转变为氢气,从而为氢氧燃料电池提供氢源。已知氢气和甲醇的热值分别为143kJ/g和23kJ/g,与车载氢气供能模式相比,车载甲醇供能模式的优势是
常温下甲醇为液体、氢气为气体,相同质量下甲醇的体积远小于氢气,故甲醇的能量密度远大于氢气
常温下甲醇为液体、氢气为气体,相同质量下甲醇的体积远小于氢气,故甲醇的能量密度远大于氢气

【答案】光能转化为电能;阴极;2H2O+2e-=H2+2OH-;CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ•mol-1;①;反应①活化能较大,反应速率较慢;b;常温下甲醇为液体、氢气为气体,相同质量下甲醇的体积远小于氢气,故甲醇的能量密度远大于氢气
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/26 17:0:2组卷:20引用:1难度:0.7
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