碳是形成化合物種類最多的元素,其單質(zhì)及其化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。
(1)已知:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ?mol-1。該反應的熵變ΔS <<0(填“>”“<”“=”),該反應自發(fā)進行的條件是 低溫低溫(填“低溫”“高溫”或“任意溫度”)。
(2)將CO2還原為CH4,是實現(xiàn)CO2資源化利用的有效途徑之一,所涉及的反應方程式為:CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-270kJ?mol-1,幾種化學鍵的鍵能如表所示:
化學鍵 | C―H | H―H | O―H | C=O |
鍵能/kJ?mol-1 | 414 | 436 | 464 | a |
749kJ?mol-1
749kJ?mol-1
。(3)利用電化學原理,將CO2還原為CH4,裝置如圖所示:
①d電極的電極反應式為
CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
.②若電源采用CH3OH―O2―KOH清潔燃料電池,當消耗0.2mol燃料CH3OH時,離子交換膜中通過
1.2
1.2
molH+,該清潔燃料電池中的a極的電極反應式為 O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
。(4)T℃時,向容積為2L的恒容密閉容器中通入3.0molCO2和6.5molH2,發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ?mol-1,5分鐘時反應達到平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,回答下列問題:
①在0~5min內(nèi)容器中v(H2)=
0.45mol?L-1?min-1
0.45mol?L-1?min-1
。②該溫度下上述反應的平衡常數(shù)K=
0.75
0.75
。③下列措施能增大反應速率的是
AD
AD
(填字母)。A.升高溫度
B.擴大容器體積
C.充入一定量氦氣
D.加入催化劑
【答案】<;低溫;749kJ?mol-1;CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;1.2;O2+4e-+2H2O=4OH-;0.45mol?L-1?min-1;0.75;AD
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/18 8:0:2組卷:13引用:1難度:0.5
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