當(dāng)今,世界多國(guó)相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因此,研發(fā)二氧化碳利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。
(1)用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳減排的新方向,可能涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2 (g)?CH3OH(g)+H2O (g)ΔH 1=-49.6kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2 (g)?CO(g)+H2O(g)ΔH 2=+41.2kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:CO (g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH3
則:反應(yīng)Ⅲ的ΔH 3=-90.8-90.8 kJ?mol-1
(2)絕熱恒容的條件下,向密閉容器通入CO2和H2進(jìn)行反應(yīng),若只進(jìn)行反應(yīng)ⅡCO2(g)+H2 (g)?CO(g)+H2O(g),下面能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 BCBC;
A.v (CO)=v (H2O)
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
C.單位時(shí)間內(nèi)每形成1mol H-H鍵,同時(shí)形成2mol O-H鍵
D.容器內(nèi) n(CO)n(H2O)的值保持不變
(3)某溫度下的密閉容器中,充入1molCO2和3 mol H2,發(fā)生反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2 (g)?CH3OH(g)+H2O (g)。現(xiàn)測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖1所示。

從反應(yīng)開始到4min時(shí),氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.75mol/(L?min)0.75mol/(L?min);平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為 75%75%。
(4)光催化技術(shù)具有高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),利用鈦酸鍶光催化還原CO2有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”,其原理如圖2所示,寫出鉑電極的電極反應(yīng)式 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2OCO2+8e-+8H+=CH4+2H2O。當(dāng)有2molH+從左向右從左向右( 填“從右向左”或“從左向右”)遷移時(shí),電池左側(cè)生成的氧氣在標(biāo)況下的體積為 11.2L11.2L。
n
(
CO
)
n
(
H
2
O
)
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
【答案】-90.8;BC;0.75mol/(L?min);75%;CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;從左向右;11.2L
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.5
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>
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2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來(lái)合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池正極的電極反應(yīng)式為
②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:26引用:3難度:0.5