維持大氣中CO2的平衡對生態環境保護有著重要意義。
(1)CO2催化加氫合成低碳烯烴技術能有效利用大氣中的CO2。
以合成C2H4為例,該轉化分為兩步進行:
第一步:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H1=+41.3kJ/mol
第二步:2CO(g)+4H2(g)?C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-210.5kJ/mol
CO2加氫合成乙烯的熱化學方程式為2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH=-127.9kJ/mol2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH=-127.9kJ/mol。
(2)CO2催化加氫在一定條件下還可以合成CH4.已知反應CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)。在體積為1L的密閉剛性容器中,充入4mol H2和1mol CO2,測得溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖1所示。

①已知M點總壓為1MPa,該反應在此溫度下的平衡常數Kp=11MPa-2.(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數,氣體分壓=氣體總壓×物質的量分數。)
②欲增加二氧化碳的平衡轉化率,可采取的措施有DD(填字母)。
A.通入惰性氣體
B.提高溫度
C.增加二氧化碳濃度
D.增加氫氣濃度
(3)利用銅基配合物l,10-phenanthroline-Cu催化劑電催化CO2還原制備碳基燃料(包括CO、烷烴和酸等)是減少CO2在大氣中累積和實現可再生能源有效利用的關鍵手段之一,其裝置原理如圖2所示。
電池工作過程中,圖中Pt電極附近溶液的pH變小變小(填“變大”或“變小”),陰極的電極反應式為CO2+2H++2e-=HCOOHCO2+2H++2e-=HCOOH,每轉移2mol電子,陰極室溶液質量增加4646g。
【答案】2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH=-127.9kJ/mol;1;D;變小;CO2+2H++2e-=HCOOH;46
【解答】
【點評】
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發布:2024/8/16 17:0:1組卷:17引用:2難度:0.5
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