溫室氣體讓地球發燒,倡導低碳生活,是一種可持續發展的環保責任,將CO2應用于生產中實現其綜合利用是目前的研究熱點。
Ⅰ.(1)在催化作用下由CO2和CH4轉化為CH3COOH,一定溫度下,在恒容密閉容器中按1:1充入CO2和CH4,發生反應CO2(g)+CH4(g)?CH3COOH(g),下列各項能判斷該反應已經達到平衡狀態的是 BDBD。
A.混合氣體的密度不變
B.CO2的體積分數保持不變
C.v(CO2)=v(CH4)
D.混合氣體的平均摩爾質量不變
Ⅱ.研究證明,CO2可作為合成低碳烯烴的原料,目前利用CO2與H2合成乙烯相關的熱化學方程式如下:
反應ⅰ:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01kJ?mol-1
反應ⅱ:2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.98kJ?mol-1
(2)由CO2制C2H4的熱化學方程式 2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+C2H4(g)ΔH=-127.98kJ/mol2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+C2H4(g)ΔH=-127.98kJ/mol。
(3)一定條件下,CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的反應歷程如圖所示:

該反應的反應速率由第 11(“1”或“2”)步決定。
Ⅲ.在三個容積均為1L的密閉容器中以不同的氫碳比[n(H2)n(CO2)]充入H2和CO2,在一定條件下發生反應:2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g),CO2的平衡轉化率隨溫度的變化如圖所示。

(4)CO2的平衡轉化率隨溫度的升高而降低,其原因是 該反應為放熱反應,隨著溫度升高,平衡逆向移動,導致CO2平衡轉化率減小該反應為放熱反應,隨著溫度升高,平衡逆向移動,導致CO2平衡轉化率減小,氫碳比①>>②(填“>”“<”或“=”)。
(5)若起始充入0.5molCO2、1.0molH2,計算Q點的平衡常數K=512512。
Ⅳ.一種新型短路膜電化學電池可以消除,裝置如圖所示:

(6)該裝置可用于空氣中CO2的捕獲,緩解溫室效應,由裝置示意圖可知,向 負負極移動,負極的電極反應式是 H2-2e-+2HCO-3=2CO2↑+2H2OH2-2e-+2HCO-3=2CO2↑+2H2O。
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
HCO
-
3
HCO
-
3
【答案】BD;2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+C2H4(g)ΔH=-127.98kJ/mol;1;該反應為放熱反應,隨著溫度升高,平衡逆向移動,導致CO2平衡轉化率減小;>;512;負;H2-2e-+2=2CO2↑+2H2O
HCO
-
3
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:25引用:3難度:0.6
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A.減小C2H2的濃度
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