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+2H2OCO2+4H2═CH4+2H2O,反應(yīng)過程中碳元素的化合價為-2價的中間體是MgOCH2MgOCH2.
(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(CO32-)c(SO42-)=Ksp(CaCO3)Ksp(CaSO4)Ksp(CaCO3)Ksp(CaSO4).[用Ksp(CaSO4)和Ksp(CaCO3)表示].
c
(
C
O
3
2
-
)
c
(
S
O
4
2
-
)
K
sp
(
C
a
C
O
3
)
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sp
(
C
a
S
O
4
)
K
sp
(
C
a
C
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3
)
K
sp
(
C
a
S
O
4
)
【考點】化學(xué)平衡的計算.
【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】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:1難度:0.3
相似題
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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=
(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
(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
②若只改變一個反應(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
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)=
(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