“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體,CO2的綜合利用是解決溫室及能源問題的有效途徑。
(1)研究表明CO2和H2在催化存在下可發(fā)生反應(yīng)生成CH3OH。已知部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:CH3OH(g)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=akJ?mol-1;H2(g)+12O2(g)═H2O(l)ΔH2=bkJ?mol-1;
則CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=(3b-a)kJ?mol-1(3b-a)kJ?mol-1。
(2)CO2催化加氫也能合成低碳烯烴:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g),不同溫度下平衡時(shí)的四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量如圖所示,曲線c表示的物質(zhì)為 C2H4C2H4(填化學(xué)式)。
(3)CO2和H2在催化劑Cu/ZnO作用下可發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng),分別生成CH3OH和CO。
反應(yīng)A:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)
反應(yīng)B:CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)
控制CO2和H2初始投料比為1:3時(shí),溫度對(duì)CO2平衡轉(zhuǎn)化率及甲醇和CO產(chǎn)率的影響如圖所示。
①由圖可知獲取CH3OH最適宜的溫度是 250℃250℃。
②下列措施不能提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率的有 ACAC(填字母)。
A.使用催化劑
B.增大體系壓強(qiáng)
C.增大CO2和H2初始投料比
(4)在催化劑表面通過施加電壓可將溶解在酸性溶液中的二氧化碳直接轉(zhuǎn)化為乙醇,則生成乙醇的電極反應(yīng)式為 2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O。
(5)由CO2制取C的太陽能工藝如圖所示。請(qǐng)用文字描述該過程 四氧化三鐵在太陽能作用下分解為氧氣和氧化亞鐵,氧化亞鐵與二氧化碳在700K時(shí)反應(yīng)生成碳和四氧化三鐵,四氧化三鐵循環(huán)反應(yīng)四氧化三鐵在太陽能作用下分解為氧氣和氧化亞鐵,氧化亞鐵與二氧化碳在700K時(shí)反應(yīng)生成碳和四氧化三鐵,四氧化三鐵循環(huán)反應(yīng)。
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;常見的生活環(huán)境的污染及治理.
【答案】(3b-a)kJ?mol-1;C2H4;250℃;AC;2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O;四氧化三鐵在太陽能作用下分解為氧氣和氧化亞鐵,氧化亞鐵與二氧化碳在700K時(shí)反應(yīng)生成碳和四氧化三鐵,四氧化三鐵循環(huán)反應(yīng)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:7引用:1難度:0.7
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( )
發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7 -
2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)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(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
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(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)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(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)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(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)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=
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)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(yīng)式為
②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)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,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5