試卷征集
          加入會員
          操作視頻

          隨著全球氣候問題的日益嚴重,逐步減少使用和倚靠化石燃料已成為必然趨勢,CO2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑
          (1)利用CO2合成二甲醚可實現碳循環,其過程主要發生如下反應:
          反應Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)  ΔH1=+41.2kJ?mol-1
          反應Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2=-122.5kJ?mol-1
          其中反應Ⅱ分以下兩步完成,
          反應Ⅲ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-49.5kJ?mol-1
          反應Ⅳ:2CH3OH?CH3OCH3(g)+H2O(g)   ΔH4
          ①ΔH4=
          -23.5kJ/mol
          -23.5kJ/mol

          ②某溫度和壓強下1molCO2與足量的H2在一定的條件下發生上述反應,已知達到平衡時CO2的轉化率為40%,部分物質的物質的量如表:
          CH3OH CO H2O
          0.06 mol 0.02 mol 0.56 mol
          若反應達到平衡時容器中CO的分壓p(CO)═0.01MPa(氣體分壓=氣體總壓×氣體的物質的量分數),則此時該容器中CO2的分壓p(CO2)═
          0.3MPa
          0.3MPa
          ,反應Ⅳ的平衡常數Kp
          24.89
          24.89
          (計算結果保留兩位小數)。
          ③經研究發現,不同反應條件下反應相同時間(未平衡)測得體系中CH3OH的濃度很低,則可知活化能大小關系為反應Ⅲ
          大于
          大于
          (填“大于”“等于”或“小于”)反應Ⅳ。
          (2)將CO2轉化為乙醇也可以實現碳循環,發生反應的化學方程式為
          2CO2(g)+6H2(g)?C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH<0。實驗測得:v═kc2(CO2)?c6(H2),kc(C2H5OH)?c3(H2O),k、k為速率常數,只受溫度影響。該反應的lg
          1
          k
          ,lg
          1
          k
          常數隨溫度的變化的曲線如圖1所示,則
          m
          m
          (填m或n)表示lg
          1
          k
          隨溫度變化的曲線,判斷的理由為
          由于該反應為放熱反應,升高溫度平衡常數K的數值減小,而平衡常數K=
          k
          k
          ,則k增大的少,即溫度升高過程中lg
          1
          k
          數值變化量小
          由于該反應為放熱反應,升高溫度平衡常數K的數值減小,而平衡常數K=
          k
          k
          ,則k增大的少,即溫度升高過程中lg
          1
          k
          數值變化量小


          (3)用電解法將CO2轉化為燃料是實現碳循環的另一種途徑,原理如圖2所示。銅電極上產生C2H4的電極反應式為
          2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
          2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
          ,若陰極只產生CO、HCOOH、C2H4,且生成速率相同,則相同條件下Pt電極與Cu電極上產生的O2與HCOOH的物質的量之比為
          4:1
          4:1

          【答案】-23.5kJ/mol;0.3MPa;24.89;大于;m;由于該反應為放熱反應,升高溫度平衡常數K的數值減小,而平衡常數K=
          k
          k
          ,則k增大的少,即溫度升高過程中lg
          1
          k
          數值變化量小;2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;4:1
          【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:9引用:1難度:0.6
          相似題
          • 1.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
          • 2.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
          • 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引用:26難度:0.3
          APP開發者:深圳市菁優智慧教育股份有限公司| 應用名稱:菁優網 | 應用版本:5.0.7 |隱私協議|第三方SDK|用戶服務條款
          本網部分資源來源于會員上傳,除本網組織的資源外,版權歸原作者所有,如有侵犯版權,請立刻和本網聯系并提供證據,本網將在三個工作日內改正