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CO2的回收利用對減少溫室氣體排放、改善人類生存環(huán)境具有重要意義.利用CO2和CH4重整可制合成氣(主要成分CO、H2),重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
①CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H=75.0kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=41.0kJ?mol-1
③CO(g)+H2(g)═C(s)+H2O(g)△H=-131.0kJ?mol-1
(1)反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g)的△H=
+247kJ?mol-1
+247kJ?mol-1

(2)固定n(CO2)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖1.

①同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率
大于
大于
(填“大于”或“小于”)于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,其原因是
CO2發(fā)生了其他副反應(yīng)
CO2發(fā)生了其他副反應(yīng)

②高溫下進行該反應(yīng)時常會因反應(yīng)①生成“積碳”(碳單質(zhì)),造成催化劑中毒,高溫下反應(yīng)①能自發(fā)進行的原因是
該反應(yīng)△H>0,△S>0,高溫時△G=△H-T△S<0
該反應(yīng)△H>0,△S>0,高溫時△G=△H-T△S<0

(3)一定條件下Pd-Mg/SiO2催化劑可使CO2“甲烷化”從而變廢為寶,其反應(yīng)機理如圖2所示,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CO2+4H2═CH4+2H2O
CO2+4H2═CH4+2H2O
,反應(yīng)過程中碳元素的化合價為-2價的中間體是
MgOCH2
MgOCH2

(4)鹵水可在吸收煙道氣中CO2的同時被凈化,實現(xiàn)以廢治廢,其中涉及的一個反應(yīng)是CaSO4+Na2CO3═CaCO3+Na2SO4,則達到平衡后,溶液中
c
C
O
3
2
-
c
S
O
4
2
-
=
K
sp
C
a
C
O
3
K
sp
C
a
S
O
4
K
sp
C
a
C
O
3
K
sp
C
a
S
O
4
.[用Ksp(CaSO4)和Ksp(CaCO3)表示].

【答案】+247kJ?mol-1;大于;CO2發(fā)生了其他副反應(yīng);該反應(yīng)△H>0,△S>0,高溫時△G=△H-T△S<0;CO2+4H2═CH4+2H2O;MgOCH2;
K
sp
C
a
C
O
3
K
sp
C
a
S
O
4
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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=
     
    kJ?mol-1
    (2)T1℃時,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),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時,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
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    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。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    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:60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A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (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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