CO2是一種廉價的碳資源,其綜合利用具有重要意義,回答下列問題:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13,CO2主要轉化為 CO2-3CO2-3(寫離子符號);若所得溶液c(HCO-3):c(CO2-3)=2:1,溶液pH=1010。室溫下,H2CO3的K1=4×10-2;K2=5×10-11)
(2)CO2與CH4經催化重整,制得合成氣:CH4(g)+CO2(g)催化劑2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數據如下:
CO
2
-
3
CO
2
-
3
HCO
-
3
CO
2
-
3
催化劑
化學鍵 | C-H | C=O | H-H |
![]() |
鍵能/kJ?mol-1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
+120kJ/mol
+120kJ/mol
。分別在v L恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4和CO2各1mol的混合氣體。兩容器中反應達平衡后放出或吸收的熱量較多的是 B
B
(填“A”或“B”)②按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發生反應,溫度對CO和H2產率的影響如圖1所示。此反應優選溫度為900℃的原因是
900℃時合成氣產率已經較高,再升高溫度產率增幅不大,且升高溫度耗能較大,經濟效益降低,溫度低時合成氣產率降低且反應速率降低
900℃時合成氣產率已經較高,再升高溫度產率增幅不大,且升高溫度耗能較大,經濟效益降低,溫度低時合成氣產率降低且反應速率降低
。
(3)O2輔助的Al-CO2電池工作原理如圖2所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應產物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
電池的負極反應式:
Al-3e-=Al3+
Al-3e-=Al3+
。電池的正極反應式:6O2+6e-=6
O
-
2
6CO2+6
O
-
2
O
2
-
4
反應過程中O2的作用是
催化劑
催化劑
。該電池的總反應式:
2Al+6CO2=Al2(C2O4)3
2Al+6CO2=Al2(C2O4)3
。【考點】原電池與電解池的綜合.
【答案】;10;+120kJ/mol;B;900℃時合成氣產率已經較高,再升高溫度產率增幅不大,且升高溫度耗能較大,經濟效益降低,溫度低時合成氣產率降低且反應速率降低;Al-3e-=Al3+;催化劑;2Al+6CO2=Al2(C2O4)3
CO
2
-
3
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:1787引用:9難度:0.3
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