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          二氧化碳資源化利用是目前研究的熱點之一。
          (1)二氧化碳可用于重整天然氣制合成氣(CO和H2)。
          ①已知下列熱化學方程式:
          CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=206kJ?mol-1
          CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H 2=-165 kJ?mol-1
          則反應CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)的△H=
          +247
          +247
          kJ?mol-1。
          ②最近我國學者采用電催化方法用CO2重整CH4制取合成氣,裝置如圖所示。裝置工作時,陽極的電極反應式為
          CH4+O2--2e-=CO+2H2
          CH4+O2--2e-=CO+2H2
          。

          (2)由二氧化碳合成VCB(鋰電池電解質的添加劑)的實驗流程如下,已知EC、VCB核磁共振氫譜均只有一組峰,均含五元環狀結構,EC能水解生成乙二醇。

          VCB的結構簡式為
          。
          (3)乙烷直接熱解脫氫和CO2氧化乙烷脫氫的相關化學方程式及平衡轉化率與溫度的關系如下:
          (I)乙烷直接熱解脫氫:C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)△H1
          (Ⅱ)CO2氧化乙烷脫氫:C2H6(g)+CO2(g)?C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)△H 2

          ①反應(I)的△H1= 
          +123.5
          +123.5
          kJ?mol-1(填數值,相關鍵能數據如表)。
          化學鍵 C-C C=C C-H H-H
          鍵能/kJ?mol-1 347.7 615 413.4 436.0
          ②反應(Ⅱ)乙烷平衡轉化率比反應(I)的大,其原因是
          反應Ⅱ相當于反應Ⅰ中乙烷熱解的產物H2,與CO2進一步發生反應:CO2+H2→CO+H2O,降低了反應Ⅰ中生成物H2的濃度,使平衡向生成乙烯的方向移動
          反應Ⅱ相當于反應Ⅰ中乙烷熱解的產物H2,與CO2進一步發生反應:CO2+H2→CO+H2O,降低了反應Ⅰ中生成物H2的濃度,使平衡向生成乙烯的方向移動
          (從平衡移動角度說明)。
          ③有學者研究納米Cr2O3催化CO2氧化乙烷脫氫,通過XPS測定催化劑表面僅存在Cr6+和Cr3+,從而說明催化反應歷程為:C2H6(g)→C2H4(g)+H2(g),
          3CO2+Cr2O3→2CrO3+3CO
          3CO2+Cr2O3→2CrO3+3CO
          2CrO3+3H2→Cr2O3+3H2O
          2CrO3+3H2→Cr2O3+3H2O
          (用方程式表示,不必注明反應條件)。
          ④在三個容積相同的恒容密閉容器中,溫度及起始時投料如下表所示,三個容器均只發生反應:C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)。溫度及投料方式(如下表所示),測得反應的相關數據如表:
          容器1 容器2 容器3
          反應溫度T/K 600 600 500
          反應物投入量 1mol C2H6 2mol C2H4+2molH2 1mol C2H6
          平衡時v(C2H4)/mol?L-1?s-1 v1 v2 v3
          平衡時c(C2H4)/mol?L-1 c1 c2 c3
          平衡常數K K1 K2 K3
          下列說法正確的是
          AD
          AD
          (填標號)。
          A.K1=K2,v1<v2                     B.K1<K3,v1<v3
          C.v2>v3,c2>2c3             D.c2+c3<3c1

          【答案】+247;CH4+O2--2e-=CO+2H2;;+123.5;反應Ⅱ相當于反應Ⅰ中乙烷熱解的產物H2,與CO2進一步發生反應:CO2+H2→CO+H2O,降低了反應Ⅰ中生成物H2的濃度,使平衡向生成乙烯的方向移動;3CO2+Cr2O3→2CrO3+3CO;2CrO3+3H2→Cr2O3+3H2O;AD
          【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:13引用:2難度:0.4
          相似題
          • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1。
            (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

            ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
            ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強
            D.加入合適的催化劑
            (4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
             
            ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
             
            。

            發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
          • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

            發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
          • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
            (1)此時A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
             
            mol;
            (2)B的平均反應速率v(B)=
             
            mol/(L?min);
            (3)x的值為
             

            發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163難度:0.3
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