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2021年碳中和理念成為熱門,CCUS(CarbonCapture,UtilizaionandStorage)碳捕獲、利用與封存技術(shù)能實(shí)現(xiàn)二氧化碳資源化,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
Ⅰ.回答下列問題
(1)捕獲的高濃度CO2能與CH4制備合成氣(CO、H2),科學(xué)家提出制備“合成氣”反應(yīng)歷程分兩步進(jìn)行,能量變化如圖甲所示:

反應(yīng)①:CH4(g)?C(s)+2H2(g)
反應(yīng)②:C(s)+CO2(g)?2CO(g)
結(jié)合圖象寫出CH4與CO2制備“合成氣”的熱化學(xué)方程式:
CH4(g)+CO2(g)?2CO(s)+2H2(g)ΔH=(c-a)kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)?2CO(s)+2H2(g)ΔH=(c-a)kJ/mol
。
決定該反應(yīng)快慢的是分步反應(yīng)中的反應(yīng)
(填序號(hào))
(2)“合成氣”在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)制備甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),某溫度下在一恒壓容器中分別充入1.2molCO和1molH2,達(dá)到平衡時(shí)容器體積為2L,且含有0.4molCH3OH(g),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
50
50
,此時(shí)向容器中再通入0.35molCO氣體,則此平衡將
逆向
逆向
(填“正向”“不”或“逆向”)移動(dòng)。
Ⅱ.二氧化碳可合成低碳烯烴
(3)2CO2(g)+6H2(g)?CH2═CH2(g)+4H2O(g)ΔH,在恒容密閉容器中,反應(yīng)溫度、投料比[
n
H
2
n
C
O
2
=
x
]對(duì)CO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖乙所示。a
3(填“>”“<”或“=”);M、N兩點(diǎn)的反應(yīng)速率v(M)
v(N)(填“>”“<”或“=”);M、N兩點(diǎn)的反應(yīng)平衡常數(shù)KM
KN(填“>”“<”或“=”)

(4)用如圖丙裝置模擬科學(xué)研究在堿性環(huán)境中電催化還原CO2制乙烯(X、Y均為新型電極材料,可減少CO2和堿發(fā)生副反應(yīng)),X極上的電極反應(yīng)式為
2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-
2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-
。

【答案】CH4(g)+CO2(g)?2CO(s)+2H2(g)ΔH=(c-a)kJ/mol;①;50;逆向;>;<;>;2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:46引用:3難度:0.6
相似題
  • 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=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時(shí),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(shí),測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時(shí),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
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    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
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    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(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (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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