中國科學院提出的“液態(tài)陽光”項目為碳中和目標的達成進行積極探索,將工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的研究取得初步成果.按要求回答下列問題.
(1)實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化如圖所示反應的能量變化.

①寫出該圖示反應的熱化學方程式:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=(E1-E2)kJ/molCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=(E1-E2)kJ/mol;
②若使用催化劑,反應的活化能E <<(E3-E2);
③判斷該反應在 低溫低溫(填“高溫”“低溫”或“任何溫度”)條件下可自發(fā)進行;
④在恒容條件下,下列措施能加快該反應速率的是 CC;能提高CO2轉(zhuǎn)化率的是 ADAD;
A.降溫
B.減壓
C.增加CO2投料量
D.將CH3OH及時液化
⑤在一恒溫恒容的密閉容器中,該可逆反應達到平衡的標志是 AA(填字母).
A.容器內(nèi)壓強不隨時間變化
B.v正(CO2)=3v逆(H2)
C.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度相等
D.混合氣體的密度不再改變
(2)實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化所需高純H2的來源是目前的研究熱點.利用太陽能光伏電池電解水制高純氫,工作示意圖如下.通過控制開關(guān)連接K1或K2,可交替得到H2和O2.

①圖示裝置的能量轉(zhuǎn)化方式是 電能轉(zhuǎn)化為化學能電能轉(zhuǎn)化為化學能;
②制H2時,控制開關(guān)應連接 K1K1(填“K1”或“K2”).產(chǎn)生H2的電極反應式是 2H2O+2e-=H2↑+2OH-2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
③改變開關(guān)連接方式,可得O2的電極為 陽極陽極(填“陽極”或“陰極”).此時電極3的電極反應式是 NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-.
【答案】CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=(E1-E2)kJ/mol;<;低溫;C;AD;A;電能轉(zhuǎn)化為化學能;K1;2H2O+2e-=H2↑+2OH-;陽極;NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:72引用:1難度:0.6
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