努力實現(xiàn)碳達峰、碳中和展現(xiàn)了我國積極參與和引領(lǐng)全球氣候治理的大國擔(dān)當(dāng)。CO2的綜合利用是實現(xiàn)碳中和的保證。
Ⅰ．回收利用CO2解決空間站供氧問題，物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示：
（1）反應(yīng)A為CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g），是回收利用CO2的關(guān)鍵步驟。已知：
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH=-483.6kJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）═2H2O（g）+CO2（g）ΔH=-802.3kJ?mol-1
反應(yīng)A的△H=-164.9-164.9kJ?mol-1。
（2）將原料氣按n（CO2）：n（H2）=1：4置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A，在相同時間內(nèi)測得H2O的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的變化曲線如圖所示（虛線為平衡時的曲線）。
①理論上，能提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有 加壓、降溫、提高原料氣中H2的比例加壓、降溫、提高原料氣中H2的比例（寫出兩條）。
②空間站的反應(yīng)器內(nèi)，通常采用反應(yīng)器前段加熱，后段冷卻的方法來提高CO2的轉(zhuǎn)化效率，原因是 前段加熱，有利于加快反應(yīng)速率；后段冷卻，有利于平衡正向移動，增大CO2的轉(zhuǎn)化率前段加熱，有利于加快反應(yīng)速率；后段冷卻，有利于平衡正向移動，增大CO2的轉(zhuǎn)化率。
（3）下列關(guān)于空間站內(nèi)物質(zhì)和能量變化的說法中，不正確的是 bb（填字母）。
a.反應(yīng)B的能量變化是電能→化學(xué)能或光能→化學(xué)能
b.物質(zhì)轉(zhuǎn)化中O、H原子的利用墨均為100%
c.不用Na2O2作供氧劑的原因可能是Na2O2不易實現(xiàn)循環(huán)利用
（4）用CO2（g）+2H2（g）═C（s）+2H2O（g）代替反應(yīng)A，可實現(xiàn)氫、氧元素完全循環(huán)利用，缺點是一段時間后催化劑的催化效果會明顯下降，其原因是 生成物碳顆粒附著在催化劑表面影響了催化效果生成物碳顆粒附著在催化劑表面影響了催化效果。
Ⅱ．利用CO2生產(chǎn)乙烯：2CO2（g）+6H2（g）═C2H4（g）+4H2O（g）△H。在三個容積均為1L的密閉容器中以不同的氫碳比[n（H2）n（CO2）]充入H2和CO2，在一定條件下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。
（5）下列說法正確的是 abab。
a.該反應(yīng)的△H＜0
b.氫碳比：①＞②
c.在氫碳比為2.0時，Q點：v（正）＜v（逆）
（6）若起始時，CO2、H2濃度分別為0.5mol?L-1和1.0mol?L-1，則可得P點對應(yīng)溫度的平衡常數(shù)為 512512（mol?L-1）-3。
n
（
H
2
）
n
（
C
O
2
）
【考點】化學(xué)平衡的計算；反應(yīng)熱和焓變；化學(xué)平衡的影響因素；常見的能量轉(zhuǎn)化形式；轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化曲線；常見的生活環(huán)境的污染及治理．
【答案】-164.9；加壓、降溫、提高原料氣中H2的比例；前段加熱，有利于加快反應(yīng)速率；后段冷卻，有利于平衡正向移動，增大CO2的轉(zhuǎn)化率；b；生成物碳顆粒附著在催化劑表面影響了催化效果；ab；512
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：20引用：2難度：0.7
相似題
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1．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑，遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2，請寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應(yīng)達到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
2．在催化劑作用下，可逆反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示（已知：反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分數(shù)）。下列說法錯誤的是（ ）發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應(yīng)達到平衡的時間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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