CO2相關(guān)轉(zhuǎn)化的研究對解決環(huán)境、能源問題意義重大.
Ⅰ.(1)CO2與CH4經(jīng)催化重整可制得合成氣:CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g)按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng)溫度對CO和H2產(chǎn)率影響如圖1所示.生產(chǎn)中優(yōu)選的溫度范圍是 bb。(填字母序號)
a.800℃~850℃
b.850℃~900℃
c.950℃~1000℃
Ⅱ.CO2與H2反應(yīng)制取甲醇(CH3OH)
(1)CO2與H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式表示如下:
反應(yīng)?。篊O2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-58kJ/mol
反應(yīng)ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+42kJ/mol
寫出CO(g)與H2(g)生成CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式 CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=-100kJ/molCO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=-100kJ/mol。
(2)關(guān)于反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ的說法正確的是 acac。
a.升高溫度能使反應(yīng)ⅰ的反應(yīng)速率增大,平衡常數(shù)減小
b.增大壓強(qiáng)能提高反應(yīng)ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率
c.低溫、高壓有利于CO2催化加氫制取CH3OH
(3)某同學(xué)研究溫度、壓強(qiáng)對反應(yīng)平衡的影響,得到上述反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ中CO2平衡轉(zhuǎn)化率、甲醇選擇性與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。已知:甲醇選擇性=n(生成的甲醇)n(轉(zhuǎn)化的CO2)×100%
結(jié)合如圖,350℃、2MPa時,發(fā)生的主要反應(yīng)是 反應(yīng)ⅱ反應(yīng)ⅱ(填“反應(yīng)ⅰ”或“反應(yīng)ⅱ”).此條件下,amol/L CO2和amol/L H2在恒容、密閉容器中充分反應(yīng)達(dá)到平衡,寫出所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的計算過程及結(jié)果 949949。(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)
Ⅲ.利用Al-CO2電池(工作原理如圖2所示)能有效地將CO2轉(zhuǎn)化成化工原料草酸鋁Al2(C2O4)3。
(1)電池的負(fù)極反應(yīng)式為 Al-3e-=Al3+Al-3e-=Al3+。
(2)電池的正極反應(yīng)式:2CO2+2e-═C2O2-4(草酸根)正極反應(yīng)過程中,O2起催化作用,催化過程可表示為:
①6O2+6e-═6O-2
②……
寫出反應(yīng)②的離子方程式 6CO2+6O-2═3C2O2-4+6O26CO2+6O-2═3C2O2-4+6O2。
n
(
生成的甲醇
)
n
(
轉(zhuǎn)化的
C
O
2
)
9
49
9
49
O
2
-
4
O
-
2
O
-
2
O
2
-
4
O
-
2
O
2
-
4
【答案】b;CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=-100kJ/mol;ac;反應(yīng)ⅱ;;Al-3e-=Al3+;6CO2+6═3C2+6O2
9
49
O
-
2
O
2
-
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:26引用:1難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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