我国向世界郑重承诺力争在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和。在实现碳达峰和碳中和的过程中化学发挥着重要的作用。
(1)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2的反应:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g),为温室气体减排提供了一个新途径,该反应转化过程及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示:

①根据数据计算,2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应2molCO2会 吸收吸收(填“吸收”或“放出”) 556556kJ的能量。
②下列关于反应转化过程说法错误的是 BB(填字母)。
A.反应①中钛氧键断裂会吸收能量
B.该反应中,光能转化为化学能,化学能转化为热能
C.该过程中发生了电子的转移
D.催化剂TiO2参与了反应转化过程
③将一氧化碳与氧气的反应设计成燃料电池,工作原理如图所示,该装置中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。

工作时,负极电极反应式 CO-2e-+O2-=CO2CO-2e-+O2-=CO2,CO燃料电池能量的利用率比CO直接燃烧的能量的利用率 高高(填“高”、“低”或“相同”)。
(2)新能源的使用有利于实现碳中和。氢气是理想的新能源,可由天然气和水反应制备,其主要反应为CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g),某温度下,在10L恒容密闭容器中充入2molCH4(g)和3molH2O(g)制备氢气,反应中CH4(g)的物质的量变化如图所示。

①5min前,CH4的转化率逐渐 增大增大(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②0~5min内,以H2(g)的浓度变化表示该反应的平均速率为 0.096mol/(L•min)0.096mol/(L•min),5min时,混合气体中H2的体积分数为 64.964.9%(精确到0.1%)。
【答案】吸收;556;B;CO-2e-+O2-=CO2;高;增大;0.096mol/(L•min);64.9
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:10引用:1难度:0.5