合理利用溫室氣體是當前能源與環(huán)境研究的熱點。
（1）科學家利用Li4SiO4吸附CO2有著重要的現(xiàn)實意義。CO2的回收及材料再生的原理如圖所示：
①“吸附”過程中主要反應的化學方程式為 CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3。
②為了探究Li4SiO4的吸附效果，在剛性容器中放入1000g的Li4SiO4，通入12mol不同比例的N2和CO2混合氣體，控制反應時間均為2小時，得到Li4SiO4 吸附CO2后固體樣品質量分數(shù)與溫度的關系如圖所示。
該反應為 放熱放熱反應（填“吸熱”或“放熱”）。保持A點的溫度不變，若所用剛性容器體積變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則平衡時c（CO2）較原平衡 不變不變（填“增大”、“減小”或“不變”）。若在A點CO2的吸收率為60%，則A點吸收的CO2的質量為 237.6237.6g。
（2）工業(yè)上利用 CO2轉化為甲醇，可發(fā)生反應有：
反應 I：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） ΔH1
反應Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g） ΔH2=+41.2kJ?mol-1
將1molCO2和4molH2充入2L恒容密閉容器中，反應相同時間，溫度對CO2轉化率和催化劑 選擇性的影響如圖所示。（注：催化劑的選擇性是指發(fā)生反應的CO2轉化為 CH3OH 或CO的百分比）
①結合圖1和圖2分析，不改變投料，若容器體積可變化，為同時提高CO2的平衡轉化率和CH3OH的平衡產率，選擇最佳反應條件為 BB（填標號）。
A．350℃、低壓
B．350℃、高壓
C．500℃、低壓
D．500℃、高壓
②400～550℃，CO2轉化為CH3OH 的百分比在下降，但CO2的轉化率在升高，原因是 400～550℃，反應Ⅰ為放熱反應，升溫平衡逆向移動，CO2轉化為CH3OH的百分比下降，反應Ⅱ為吸熱反應，升溫平衡正向移動，CO2的轉化率升高400～550℃，反應Ⅰ為放熱反應，升溫平衡逆向移動，CO2轉化為CH3OH的百分比下降，反應Ⅱ為吸熱反應，升溫平衡正向移動，CO2的轉化率升高。
（3）某光電催化反應器利用原電池原理可以實現(xiàn)CO2制異丙醇，裝置如圖所示，A極是Pt/CNT 電極，B極是TiO2電極。寫出B極發(fā)生的電極反應式：2H2O-4e-=O2↑+4H+2H2O-4e-=O2↑+4H+。
【考點】化學平衡的影響因素；原電池與電解池的綜合．
【答案】CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3；放熱；不變；237.6；B；400～550℃，反應Ⅰ為放熱反應，升溫平衡逆向移動，CO2轉化為CH3OH的百分比下降，反應Ⅱ為吸熱反應，升溫平衡正向移動，CO2的轉化率升高；2H2O-4e-=O2↑+4H+
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：18引用：1難度：0.5
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2．催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應。下列有關說法不正確的是（ ?。?br />①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：90引用：3難度：0.5 -
3．現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應式為．
②工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO2時，有個電子發(fā)生轉移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關的電極反應式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5