我国向国际社会承诺2030年前“碳达峰”。CO2的转化、回收及综合利用受到广泛关注,回答下列问题:
(1)用CO2和H2制取甲醇,反应的能量变化如图1所示。

根据上图计算CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-50 kJ•mol-1-50 kJ•mol-1。
(2)萨巴帝尔(Sabatier)反应可以将二氧化碳转化为甲烷和水,配合水的电解可以实现氧气的再生。该方法可同时解决二氧化碳的清除问题,因此成为一种非常重要的载人航天器中氧气再生方法。
①萨巴帝尔(Sabatier)反应是放热反应,控制反应器内的温度非常重要,反应温度过低则会造成 反应速率下降反应速率下降。
②萨巴帝尔(Sabatier)反应在载人航天器实现回收CO2再生O2,其过程如图2所示,这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充 H2H2(填化学式)。
(3)有人提出用反应2CO(g)═2C(s)+O2(g)ΔH>0来消除CO的污染,说明该反应是否能自发进行 因为ΔH-TΔS>0,所以不可行或ΔH>0,ΔS>0,任何温度下不能自发进行因为ΔH-TΔS>0,所以不可行或ΔH>0,ΔS>0,任何温度下不能自发进行。
(4)铅蓄电池作为电源可将CO2转化为乙烯(C2H4),其原理如图3所示,所用电极材料均为惰性电极。
已知铅蓄电池总反应式为:PbO2+Pb+2H2SO4放电充电2PbSO4+2H2O
①铅蓄电池充电时Pb电极应与外加电源的 负负极相连。
②生成乙烯的电极反应式是 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O。
③若电解过程中生成标准状况下4.48LO2,电路中转移的电子至少为 0.80.8mol。
放电
充电
【考点】原电池与电解池的综合;反应热和焓变.
【答案】-50 kJ•mol-1;反应速率下降;H2;因为ΔH-TΔS>0,所以不可行或ΔH>0,ΔS>0,任何温度下不能自发进行;负;2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;0.8
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:9引用:3难度:0.6