對(duì)CO2的綜合利用是化學(xué)工作者實(shí)現(xiàn)“碳中和”重點(diǎn)研究的課題。
(1)一種新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)?C(s)+2H2O(g)ΔH。
①已知“生成焓是一定條件下,由其對(duì)應(yīng)最穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol化合物時(shí)的反應(yīng)熱”。CO2(g)和H2O(g)的生成焓為-394kJ/mol和-242kJ/mol。則ΔH=-90-90kJ/mol。
②若要此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 低溫低溫(填“高溫”或“低溫”)更有利。
③Bosch反應(yīng)必須在高溫下才能啟動(dòng),原因是 斷裂CO2和H2的共價(jià)鍵所需的能量較高,即該反應(yīng)所需的活化能較高斷裂CO2和H2的共價(jià)鍵所需的能量較高,即該反應(yīng)所需的活化能較高。
(2)350℃時(shí),向體積為2L的恒容密閉容器中通入8molH2和4molCO2發(fā)生Bosch反應(yīng)。若反應(yīng)起始和平衡時(shí)溫度相同(均為350℃),測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如表所示:
時(shí)間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
壓強(qiáng) | 6.00P | 5.60P | 5.30P | 5.15P | 5.06P | 5.00P | 5.00P |
1
p
1
p
②Bosch反應(yīng)的速率方程:v正=k正?c(CO2)?c2(H2),v逆=k逆?c2(H2O)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。30min時(shí),
k
正
k
逆
>
>
c
2
(
H
2
O
)
c
(
C
O
2
)
c
2
(
H
2
)
Ⅱ.二氧化碳也可用干尿素的制備:一定條件下,向10L恒容密閉容路中充入2molNH3和1molCO2,發(fā)生反應(yīng):2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH<0。
(3)該反應(yīng)6min時(shí)達(dá)到平衡,測(cè)得容器中氣體密度為5.4g?L-1,如圖是該條件下,系統(tǒng)中尿素的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì),當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到2min時(shí),迅速將體系升溫(僅發(fā)生上述反應(yīng)),請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出2~8min內(nèi)容器中尿素的物質(zhì)的量的變化趨勢(shì)曲線 。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】-90;低溫;斷裂CO2和H2的共價(jià)鍵所需的能量較高,即該反應(yīng)所需的活化能較高;;>;
1
p
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:16引用:1難度:0.5
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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:59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
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