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          “碳中和”引起各國的高度重視,正成為科學(xué)家研究的主要課題。利用CO2催化加氫制二甲醚,可以實(shí)現(xiàn)CO2的再利用,涉及以下主要反應(yīng):
          Ⅰ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)  ΔH1
          Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH2
          相關(guān)物質(zhì)及能量變化的示意圖如圖1所示。

          (1)反應(yīng)Ⅱ的ΔH2=
          -123.1kJ/mol
          -123.1kJ/mol
          ,該反應(yīng)在
          低溫
          低溫
          (填“高溫”“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
          (2)恒壓條件下,CO2、H2起始量相等時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OCH3的選擇性隨溫度變化如圖2所示。已知:CH3OCH3的選擇性=
          2
          n
          C
          H
          3
          OC
          H
          3
          生成
          n
          C
          O
          2
          消耗
          ×100%。

          ①300℃時(shí),通入CO2、H2各1mol,平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性、CO2的平衡轉(zhuǎn)化率都為30%,平衡時(shí)生成CH3OCH3的物質(zhì)的量為
          0.045
          0.045
          mol,此溫度下反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=
          0.20
          0.20
          (保留2位有效數(shù)字)。
          ②220℃時(shí),CO2和H2反應(yīng)一段時(shí)間后,測得A點(diǎn)CH3OCH3的選擇性為48%,不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度,一定能提高CH3OCH3的選擇性的措施有
          增大壓強(qiáng)(或使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑等)
          增大壓強(qiáng)(或使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑等)
          (任寫一種)。
          (3)利用CH3OCH3燃料電池電解,可將霧霾中的NO、SO2分別轉(zhuǎn)化為
          NH
          +
          4
          SO
          2
          -
          4
          ,如圖3裝置所示。則a極發(fā)生的電極反應(yīng)式為
          CH3OCH3-12e-+16OH-=2
          CO
          2
          -
          3
          +11H2O
          CH3OCH3-12e-+16OH-=2
          CO
          2
          -
          3
          +11H2O
          ;當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2.5mol電子時(shí),A的濃度為
          2
          2
          mol?L-1(電解過程中忽略溶液體積變化)。

          【答案】-123.1kJ/mol;低溫;0.045;0.20;增大壓強(qiáng)(或使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑等);CH3OCH3-12e-+16OH-=2
          CO
          2
          -
          3
          +11H2O;2
          【解答】
          【點(diǎn)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:46引用:2難度:0.5
          相似題
          • 1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)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(  )

            發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
          • 2.氫氣最早于16世紀(jì)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(shí),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(dá)到平衡時(shí),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(dá)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(shí)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(shí),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(shí)的平衡常數(shù)Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2
            ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標(biāo)號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強(qiáng)
            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(shí)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
          • 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(shí)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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