科學家積極探索新技術對CO2進行綜合利用。
I.CO2可用來合成低碳烯烴。
2CO2(g)+6H2(g)?CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=akJ/mol
請回答:
(1)已知:H2和CH2=CH2的燃燒熱分別是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol,且H2O(g)?H2O(1)△H=-44.0kJ/mol,則 a=-127.8-127.8kJ/mol。
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反應在低溫低溫下自發(fā)進行(填“高溫”或“低溫”),理由是根據△G=△H-T△S,△H<0△S<0,要使反應自發(fā)進行使△G<0,需低溫下進行根據△G=△H-T△S,△H<0△S<0,要使反應自發(fā)進行使△G<0,需低溫下進行。
(3)在體積為1L的密閉容器中,充入3mol H2和1mol CO2,測得溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖1所示。下列說法正確的是ACAC。
A.平衡常數大小:KM>KN
B.其他條件不變,若不使用催化劑,則250℃時CO2的平衡轉化率可能位于點M1
C.圖1中M點時,乙烯的體積分數為7.7%
D.當壓強或n( H2)/n(CO2)不變時均可證明化學反應已達到平衡狀態(tài)
(4)保持溫度不變,在體積為VL的恒容容器中以n(H2):n(CO2)=3:1的投料比加入反應物,t0時達到化學平衡。t1時將容器體積瞬間擴大至2V L并保持不變,t2時重新達平衡。請在圖2中作出容器內混合氣體的平均相對分子質量M隨時間變化的圖象。
II.利用“Na-CO2”電池將CO2變廢為寶。
我國科研人員研制出的可充電“Na-CO2”電池,以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料,總反應為4Na+3CO2放電充電2Na2CO3+C.放電時該電池“吸入”CO2,其工作原理如圖3所示:
(5)放電時,正極的電極反應式為3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C。
(6)若生成的Na2CO3和C全部沉積在電極表面,當轉移0.2mol e-時,兩極的質量差為15.815.8g。
(7)選用高氯酸鈉-四甘醇二甲醚做電解液的優(yōu)點是導電性好,與金屬鈉不反應,難揮發(fā)導電性好,與金屬鈉不反應,難揮發(fā)(至少寫兩點)。
M
放電
充電
【答案】-127.8;低溫;根據△G=△H-T△S,△H<0△S<0,要使反應自發(fā)進行使△G<0,需低溫下進行;AC;3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C;15.8;導電性好,與金屬鈉不反應,難揮發(fā)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:52引用:6難度:0.5
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發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59難度:0.6 -
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(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9難度:0.5 -
3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3