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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。
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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
800
800
℃。
(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=
16
55
p0
16
55
p0
。(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+Li2SiO3
CO2+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。
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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
123.1
123.1
。

【答案】+177kJ/mol;800;
16
55
p0;CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3;放熱;不變;123.1
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:23引用:1難度:0.9
相似題
  • 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=
     
    kJ?mol-1。
    (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
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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。
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    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
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    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
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     

    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)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (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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