CO2甲烷化加快了能源結(jié)構(gòu)由化石燃料向可再生碳資源的轉(zhuǎn)變.
（1）CO2甲烷化反應(yīng)最早由化學(xué)家Paul Sabatier提出.在一定的溫度和壓力條件下，將按一定比例混合的CO2和H2通過裝有催化劑的反應(yīng)器可得到甲烷.已知：CH4（g）+H2O（g）═3H2（g）+CO（g）ΔH=206kJ?mol-1；CO（g）+H2O（g）═H2（g）+CO2（g）ΔH=-41kJ?mol-1。
則反應(yīng)CO2（g）+4H2（g）═CH4（g）+2H2O（g）的ΔH=-165-165kJ?mol-1，ΔS ＜＜0（填“＞”、“＜”或“=”）。
（2）催化劑的選擇是CO2甲烷化技術(shù)的核心。在兩種不同催化劑條件下反應(yīng)相同時間，測得CO2轉(zhuǎn)化率和生成CH4選擇性隨溫度變化的影響如圖1、圖2所示。
對比上述兩種催化劑的催化性能，工業(yè)上應(yīng)選擇的催化劑是 Ni-CeO2Ni-CeO2，使用的合適溫度為 320℃320℃。
（3）近年來新興的生物電催化技術(shù)運用微生物電解池也可實現(xiàn)CO2甲烷化，其工作原理如圖3所示。
①微生物電解池實現(xiàn)CO2甲烷化的陰極電極反應(yīng)式為 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2OCO2+8e-+8H+=CH4+2H2O。
②該電解池裝置在較高溫度下CH4的產(chǎn)率會下降，原因是 較高溫度下，電活性微生物蛋白質(zhì)變性，逐漸失去活性，所以甲烷的產(chǎn)率會下降較高溫度下，電活性微生物蛋白質(zhì)變性，逐漸失去活性，所以甲烷的產(chǎn)率會下降。
【答案】-165；＜；Ni-CeO2；320℃；CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O；較高溫度下，電活性微生物蛋白質(zhì)變性，逐漸失去活性，所以甲烷的產(chǎn)率會下降
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：18引用：3難度：0.5
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1．升高溫度，下列數(shù)據(jù)不一定增大的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：31引用：4難度：0.7 -
2．催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)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(yīng)。下列有關(guān)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(yīng)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(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)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(guān)系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)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(yīng)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(chǎn)率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)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(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)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(yīng)式為．
②工作一段時間后，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時，有個電子發(fā)生轉(zhuǎn)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(guān)的電極反應(yīng)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