實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是貫徹新發(fā)展理念的內(nèi)在要求,因此二氧化碳的合理利用成為研究熱點(diǎn),有效方式之一就是二氧化碳直接加氫合成高附加值產(chǎn)品。
(1)一定條件下,可用二氧化碳加氫合成甲醇。
已知CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-50kJ?mol-1,該反應(yīng)經(jīng)過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn):
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ?mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2
①求ΔH2=-90.9-90.9kJ?mol-1
②已知反應(yīng)Ⅰ是整個(gè)反應(yīng)的決速步,下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是 AA(填標(biāo)號(hào))。
(2)一定條件下也可用二氧化碳加氫合成甲烷:4H2(g)+CO2(g)?CH4(g)+2H2O(g)。
①在絕熱恒容密閉容器中,一定能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 BCBC(填字母)。
A.v正(H2)=v逆(CH4)
B.tmin內(nèi)斷裂H-H的數(shù)目與斷裂O-H數(shù)目相等
C.容器溫度保持不變
D.當(dāng)H2(g)與CO2(g)物質(zhì)的量之比保持4:1不變
一定溫度下在2L恒溫恒容密閉容器中初始加入2.0molCO2和一定量H2,發(fā)生上述反應(yīng)數(shù)據(jù)如下:
t(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
n(CO2)(mol) | 2.0 | 1.5 | 1.1 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.5 |
n(H2)(mol) | 3.2 |
0.6mol/L
0.6mol/L
,該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為 27/4或6.75
27/4或6.75
。③保持溫度不變,在達(dá)平衡后,向容器中再加入H2(g)和CH4(g)各1mol,則此時(shí)v(正)
>
>
v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。(3)最近科學(xué)家開發(fā)出一種新系統(tǒng),“溶解”水中的二氧化碳,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),生成電能和氫氣,其工作原理如圖所示。
①有機(jī)電解液是有機(jī)溶劑加特定的鹽加熱制成,該裝置的有機(jī)電解液
不能
不能
(填“能”或“不能”)用乙醇做溶劑。②寫出二氧化碳生成氫氣的電極反應(yīng)式:
2CO2+2H2O+2e-=H2↑+2
HCO
-
3
2CO2+2H2O+2e-=H2↑+2
。HCO
-
3
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;反應(yīng)熱和焓變;用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算;化學(xué)電源新型電池;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
【答案】-90.9;A;BC;0.6mol/L;27/4或6.75;>;不能;2CO2+2H2O+2e-=H2↑+2
HCO
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/11 9:0:2組卷:13引用:1難度:0.5
相似題
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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( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60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