近年來將CO2變廢為寶,改善環(huán)境是科學(xué)研究的重要課題,對于實現(xiàn)廢氣資源的再利用及碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展都具有重要意義。
Ⅰ.已知CO2、C2H6為原料合成CH涉及的主要反應(yīng)如下:
①C2 H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(s)△H1=+9kJ?mol-1
②C2H4(g)+H2(g)?C2H6(g)△H2=-136kJ?mol-1
③H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H3=+41kJ?mol-1
④CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)△H4
(1)△H4=+177kJ/mol+177kJ/mol,0.1MPa時向密閉容器中充入CO2和C2H6,發(fā)生反應(yīng)④,溫度對催化劑K-Fe-Mn/Si性能的影響如圖1。
工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,根據(jù)圖中的信息判斷反應(yīng)的最佳溫度是 800800℃。
(2)在800℃時,n(CO2):n(C2H6)=1:3,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,發(fā)生反應(yīng)④,初始壓強(qiáng)為p0,一段時間后達(dá)到平衡,產(chǎn)物的總物質(zhì)的量與剩余反應(yīng)物的總物質(zhì)的量相等,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=1655p01655p0。(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),用最簡分式表示)
Ⅱ.科學(xué)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2所示。
(3)“吸附”過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3。
(4)為了探究Li4SiO4的吸附效果,在剛性容器中放入1000g的Li4SiO4,通入10mol不同比例的N2和CO2混合氣體,控制反應(yīng)時間均為2小時,得到Li4SiO4吸附CO2后固體樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖3所示。
①該反應(yīng)為 放熱放熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
②保持A點的溫度不變,若所用剛性容器體積變?yōu)樵瓉淼囊话?,則平衡時c(CO2)較原平衡 不變不變(填“增大”、“減小”或“不變”)。
③若在A點CO2的吸收率為70%,A點的縱坐標(biāo)y的值為 123.1123.1。
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【答案】+177kJ/mol;800;p0;CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3;放熱;不變;123.1
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:23引用:1難度:0.9
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)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(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)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
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