國際社會發(fā)出落實《巴黎協(xié)定》，推動綠色低碳轉型，構建人類命運共同體的積極信號。生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟成為綜合解決人類資源、環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的一條有效途徑。
（1）水是“生命之基質”，是“永遠值得探究的物質”。
以鉑陽極和石墨陰極設計電解池，通過電解NH4HSO4溶液產生（NH4）2S2O8，再與水反應得到H2O2，其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。
①陽極的電極反應式是2HSO4--2e-=S2O82-+2H+（或2SO42--2e-=S2O82-）2HSO4--2e-=S2O82-+2H+（或2SO42--2e-=S2O82-）。
②制備H2O2的總反應方程式是2H2O 電解 H2O2+H2↑2H2O 電解 H2O2+H2↑。
（2）CO2的資源化利用能有效減少CO2排放，充分利用碳資源。
CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應：
反應Ⅰ：CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H=+41.2kJ?mol-1
反應Ⅱ：2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=-122.5kJ?mol-1
在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉化率和平衡時CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖1。
其中：CH3OCH3的選擇性=2×CH3OCH3的物質的量反應的CO2的物質的量×100%
①溫度高于300℃，CO2平衡轉化率隨溫度升高而上升的原因是反應Ⅰ的△H＞0，反應Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升，使CO2轉化為CH3OCH3的平衡轉化率下降，且上升幅度超過下降幅度反應Ⅰ的△H＞0，反應Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升，使CO2轉化為CH3OCH3的平衡轉化率下降，且上升幅度超過下降幅度。
②220℃時，在催化劑作用下CO2與H2反應一段時間后，測得CH3OCH3的選擇性為48%（圖1中A點）。不改變反應時間和溫度，一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有增大壓強，使用對反應Ⅱ催化活性更高的催化劑增大壓強，使用對反應Ⅱ催化活性更高的催化劑。
（3）廢物再利用。如圖2裝置加以必要的導線連接后達到利用粗銅精煉目的。
①A燒杯是原電池原電池。（填“電解池”或“原電池”）
②其中Zn接B燒杯中的純銅純銅，（填“粗銅”或“純銅”），B燒杯中應該盛CuSO4（或其它易溶性的銅鹽）CuSO4（或其它易溶性的銅鹽）溶液。
③分別寫出石墨棒和純銅棒的電極反應式
石墨棒：2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑，純銅棒：Cu2++2e-=CuCu2++2e-=Cu。
電解
電解
2
×
C
H
3
OC
H
3
的物質的量
反應的
C
O
2
的物質的量
【答案】2HSO4--2e-=S2O82-+2H+（或2SO42--2e-=S2O82-）；2H2O H2O2+H2↑；反應Ⅰ的△H＞0，反應Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升，使CO2轉化為CH3OCH3的平衡轉化率下降，且上升幅度超過下降幅度；增大壓強，使用對反應Ⅱ催化活性更高的催化劑；原電池；純銅；CuSO4（或其它易溶性的銅鹽）；2H++2e-=H2↑；Cu2++2e-=Cu
電解
【解答】
【點評】
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2．催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應。下列有關說法不正確的是（ ?。?br />①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
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3．現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應式為．
②工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO2時，有個電子發(fā)生轉移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關的電極反應式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5