当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,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研究热点。
(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)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,下列有关说法不正确的是 ABDABD。
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.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的平衡转化率
(3)若在1L密闭容器中充入3mol H2和1mol CO2发生反应Ⅰ,250℃时反应的平衡常数K=0.1480.148(保留三位有效数字);若250℃时反应需t min达到平衡,则v(CH3OH)=12t12t mol•L-1•min-1(用含t的 代数式表示)。
(4)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,Li为单质锂片。研究表明,该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,且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Ⅱ和Ⅳ的离子方程式。
Ⅰ.2CO2+2e-═C2O2-4
Ⅱ.C2O2-4═CO2+CO2-2C2O2-4═CO2+CO2-2
Ⅲ.2CO2-2+CO2═2CO2-3+C
Ⅳ.CO2-3+2Li+═Li2CO3CO2-3+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-。
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【考点】化学平衡的计算.
【答案】+41.19;ABD;0.148;;C2═CO2+;+2Li+═Li2CO3;3CO2+18e-+13H2O═CH3CH2CH2OH+18OH-
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:18引用:1难度:0.4
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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
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(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3