以氧化鋁為原料,通過(guò)碳熱還原法可合成氮化鋁(AlN);通過(guò)電解法可制取鋁。電解鋁時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的CO2可通過(guò)二氧化碳甲醇化再利用。
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(1)已知:2Al2O3(s)=4Al(g)+3O2(g)ΔH1=+3 351kJ?mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2=-221kJ?mol-1
2Al(g)+N2(g)=2AlN(s)ΔH3=-318kJ?mol-1
則碳熱還原Al2O3合成氮化鋁的總熱化學(xué)方程式為 3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g)ΔH=+1026KJ/mol3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g)ΔH=+1026KJ/mol。該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件 高溫高溫。
(2)在常壓,Ru/TiO2催化下,CO2和H2混合氣體(體積比1:4,總物質(zhì)的量5 mol)進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率、CH4和CO的選擇性隨溫度的變化情況分別如圖1和圖2所示(選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4和CO的百分比)。
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2
①下列說(shuō)法不正確的是 CDCD(填序號(hào))。
A.ΔH1小于零
B.溫度可影響產(chǎn)物的選擇性
C.CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先增大后減少
D.其他條件不變將CO2和H2的初始體積比改變?yōu)?:3,可提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率
②350℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,平衡時(shí)容器的體積為1 L.則該溫度下反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為 2525。
(3)已知常溫常壓下飽和CO2的水溶液的pH=3.9,則可推斷用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定NaHCO3水溶液時(shí),適宜選用的指示劑及滴定終點(diǎn)時(shí)顏色的變化的情況是 DD
A.石蕊、由藍(lán)變紅 B.甲基橙、由橙變黃
C.酚酞、紅色褪去 D.甲基橙、由黃變橙
(4)研究表明,CO2可以在硫酸溶液中用情性電極電解生成甲醇,實(shí)驗(yàn)室模擬電解法吸收CO2的裝置如圖所示(圖中電極均為石墨電極);用CO-空氣堿性燃料電池(用1L 0.4mol/LKOH作電解質(zhì))做電源。
則生成甲醇的電極反應(yīng)式為 CO2+6H++6e_=CH3OH+H2OCO2+6H++6e_=CH3OH+H2O。若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 LCO2被吸收,電池負(fù)極的電極反應(yīng)式:3CO-6e-+10OH-=2HCO-3+CO2-3+4H2O3CO-6e-+10OH-=2HCO-3+CO2-3+4H2O。
HCO
-
3
CO
2
-
3
HCO
-
3
CO
2
-
3
【答案】3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g)ΔH=+1026KJ/mol;高溫;CD;25;D;CO2+6H++6e_=CH3OH+H2O;3CO-6e-+10OH-=2++4H2O
HCO
-
3
CO
2
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/8/16 2:0:0組卷:13引用:2難度:0.6
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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(shí),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(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),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(gè)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(yáng)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 -
2.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 -
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(cè)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(shí)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