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          CO2的資源化對于構建低碳社會具有重要意義。
          (1)在太陽能的作用下,缺鐵氧化物[如Fe0.9O]能分解CO2,其過程如圖-1所示。過程①的化學方程式是
          10Fe0.9O+CO2
          太陽能
          3Fe3O4+C
          10Fe0.9O+CO2
          太陽能
          3Fe3O4+C
          。在過程②中每產生1mol O2,轉移電子
          4
          4
          mol。

          (2)高溫共電解CO2和H2O是一種制備清潔燃料的新技術,其原理如圖-2所示。電極a上的電極反應式是H2O+2e-═H2+O2-
          CO2+2e-=CO+O2-
          CO2+2e-=CO+O2-

          (3)利用CO2制備CH3OH的反應如下:
          反應a:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H1=+41.19kJ?mol-1
          反應b:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2=-90.77kJ?mol-1
          反應c:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3
          ①反應a在一定條件下能自發進行的原因是
          △S>0
          △S>0

          ②△H3=
          -49.58
          -49.58
          kJ?mol-1,反應c的平衡常數表達式K=
          c
          C
          H
          3
          OH
          ×
          c
          H
          2
          O
          c
          C
          O
          2
          ×
          c
          3
          H
          2
          c
          C
          H
          3
          OH
          ×
          c
          H
          2
          O
          c
          C
          O
          2
          ×
          c
          3
          H
          2

          (4)CO2是廉價的碳資源,將其甲烷化具有重要意義。其原理為:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H=-412.5kJ?mol-1其他條件不變,壓強對CO2的轉化率及CH4的選擇性的影響如圖-3所示。CH4的選擇性=
          C
          H
          4
          的物質的量
          反應的
          C
          O
          2
          的物質的量
          ×100%,CO2甲烷化反應選擇0.1MPa(1個大氣壓)而不選擇更高壓強的原因是
          在0.1MPa,CO2的轉化率及CH4的選擇性較高,加壓CO2的轉化率及CH4的選擇性變化不大,且加壓會增大投資和能耗
          在0.1MPa,CO2的轉化率及CH4的選擇性較高,加壓CO2的轉化率及CH4的選擇性變化不大,且加壓會增大投資和能耗

          【答案】10Fe0.9O+CO2
          太陽能
          3Fe3O4+C;4;CO2+2e-=CO+O2-;△S>0;-49.58;
          c
          C
          H
          3
          OH
          ×
          c
          H
          2
          O
          c
          C
          O
          2
          ×
          c
          3
          H
          2
          ;在0.1MPa,CO2的轉化率及CH4的選擇性較高,加壓CO2的轉化率及CH4的選擇性變化不大,且加壓會增大投資和能耗
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:6引用:1難度:0.5
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            發布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7
          • 2.催化還原CO2是解決溫室效應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可發生以下兩個平衡反應。下列有關說法不正確的是(  )
            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

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            (1)如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線.
            ①T1和T2溫度下的平衡常數大小關系是K1
            K2(填“>”、“<”或“=”).
            ②以下有關說法正確的是
             

            a.恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發生變化則可逆反應達到平衡
            b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
            c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
            d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉化率為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=
             
            kJ?mol-1
            (3)2009年10月,中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.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式為
             

            ②工作一段時間后,當6.4g甲醇完全反應生成CO2時,有
             
            個電子發生轉移.
            (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發現溶液逐漸變渾濁,原因是
             
             
            (用相關的電極反應式和離子方程式表示)

            發布:2024/12/30 14:0:1組卷:26引用:3難度:0.5
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