減少二氧化碳的排放、捕集利用二氧化碳是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。
(1)科學(xué)家研究利用回收的CO2制取甲醛(HCHO),已知:
①HCHO (g)+O2(g)═CO2(g)+H2O(g)△H1=-480k/mol
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-486kJ/mol
則由CO2和H2合成甲醛的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+2H2(g)?HCHO(g)+H2O(g)△H=-6kJ?mol-1CO2(g)+2H2(g)?HCHO(g)+H2O(g)△H=-6kJ?mol-1。
(2)工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成甲醚:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0。
①向一絕熱恒容密閉容器中,加入2molCO2和5molH2發(fā)生上述反應(yīng),能夠說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 cdcd(填字母)。
a.2v正(CO2)=v逆(CH3OCH3)
b.容器內(nèi)氣體密度保持不變
c.容器內(nèi)溫度保持不變
d.容器內(nèi)n(CO2)n(H2)比值保持不變)
②在催化劑存在的恒容密閉容器里,保持CO2、H2初始加入量不變,測(cè)得在不同溫度下,反應(yīng)相同的時(shí)間,容器內(nèi)H2的物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系如圖1所示。氫氣的物質(zhì)的量在溫度高于800K后增大的可能原因是 800 K時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡,800 K后平衡逆向移動(dòng),氫氣的轉(zhuǎn)化率減小800 K時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡,800 K后平衡逆向移動(dòng),氫氣的轉(zhuǎn)化率減小、溫度過(guò)高催化劑活性降低,單位時(shí)間內(nèi)H2的消耗量減小溫度過(guò)高催化劑活性降低,單位時(shí)間內(nèi)H2的消耗量減小。
(3)一定條件下,CO2與NH3可合成尿素[CO(NH2)2]:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(g)+H2O(g)。某溫度下,在容積為1L的恒容密閉容器中,按不同氨碳比加入總量為3mol的CO2和NH3混合氣體發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)量隨氨碳比的變化曲線(xiàn)如圖2所示。其中,c表示尿素在平衡體系中的體積百分比。
①表示NH3轉(zhuǎn)化率的曲線(xiàn)是 bb(填“a”或“b”);
②M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的百分比y=36.436.4 (保留三位有效數(shù)字)。
(4)科研人員通過(guò)電解酸化的CO2制備CH3OCH3,裝置如圖3所示。
電解過(guò)程中,陰極的電極反應(yīng)式為 2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O,產(chǎn)生1molO2時(shí),通過(guò)質(zhì)子交換膜的質(zhì)子的物質(zhì)的量為 4mol4mol。
n
(
C
O
2
)
n
(
H
2
)
【答案】CO2(g)+2H2(g)?HCHO(g)+H2O(g)△H=-6kJ?mol-1;cd;800 K時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡,800 K后平衡逆向移動(dòng),氫氣的轉(zhuǎn)化率減小;溫度過(guò)高催化劑活性降低,單位時(shí)間內(nèi)H2的消耗量減??;b;36.4;2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O;4mol
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:29引用:1難度:0.5
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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(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 -
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
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