20.中國提出力爭于2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實現(xiàn)碳中和,因此碳的捕集和利用成了研究的重點
(1)目前國際空間站處理CO
2的一個重要方法是將CO
2還原,所涉及的反應(yīng)方程式為CO
2(g)+4H
2(g)
CH
4(g)+2H
2O(g)。已知H
2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增加。若溫度從300℃升至400℃,重新達(dá)到平衡V正
(填“增大”、“減小”或“不變”);化學(xué)平衡常數(shù)K
(填“增大”、“減小”或“不變”)
(2)在常壓、Ru/TiO
2催化下,CO
2和H
2混和氣體(體積比1:4,總物質(zhì)的量5mol)進行反應(yīng),反應(yīng)相同時間時測得CO
2轉(zhuǎn)化率、CH
4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示(選擇性:轉(zhuǎn)化的CO
2中生成CH
4或CO的百分比)。
反應(yīng)Ⅰ:CO
2(g)+4H
2(g)?CH
4(g)+2H
2O(g)ΔH
1反應(yīng)II:CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)ΔH
2①下列說法不正確的
。
A.ΔH1大于零
B.溫度可影響產(chǎn)物的選擇性
C.CO
2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先增大后減少
D.其他條件不變,將CO
2和H
2的初始體積比改變?yōu)?:3,可減小CO
2平衡轉(zhuǎn)化率
②350℃,反應(yīng)I在t
1時刻達(dá)到平衡,平衡時容器體積為2L,該溫度下反應(yīng)I的平衡常數(shù)為
。
③在密閉容器中通入3mol的H
2和1mol的CO
2,分別在壓強為1MPa和10MPa下進行反應(yīng)。實驗中對平衡體系的三種物質(zhì)(CO
2、CO、CH
4)進行分析,其中溫度對CO和CH
4在三種物質(zhì)中的體積分?jǐn)?shù)影響如圖3所示。
1MPa時表示CH
4平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線分別是
;M點平衡體積分?jǐn)?shù)高于N點的原因是
。
(3)科學(xué)家利用Li
4SiO
4吸附CO
2有著重要的現(xiàn)實意義。為了探究Li
4SiO
4的吸附效果,在剛性容器中放入1000g的Li
4SiO
4,通入10mol不同比例的N
2和CO
2混合氣體,控制反應(yīng)時間均為2小時,得到Li
4SiO
4吸附CO
2后固體樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖4所示。
②反應(yīng)為
反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
②若在A點CO
2的吸收率為70%,A點的縱坐標(biāo)y的值為
。