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我國(guó)在應(yīng)對(duì)氣候變化工作中取得顯著成效,并向國(guó)際社會(huì)承諾2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”,2060年實(shí)現(xiàn)“碳
中和”。因此將CO2轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品成為科學(xué)家研究的重要課題。異丁烯[CH2=C(CH32]作為汽油添加劑的主要成分,可利用異丁烷與CO2反應(yīng)來制備。
反應(yīng)Ⅰ:CH3CH(CH3)CH3(g)+CO2(g)?CH2=C(CH32(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH1=+165.2kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CH3CH(CH3)CH3(g)?CH2=C(CH32(g)+H2(g)ΔH2
回答下列問題:
(1)已知:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ?mol-1,則△H2=
+124kJ/mol
+124kJ/mol

(2)向1.0L恒容密閉容器中加入1molCH3CH(CH3)CH3(g)和1molCO2(g),利用反應(yīng)I制備異丁烯。已知正反應(yīng)速率可表示為v=kc[CH3CH(CH3)CH3]?c(CO2),逆反應(yīng)速率可表示為,v=kc[CH2=C(CH32]?c(H2O)?c(CO),其中k、K為速率常數(shù)。
①圖1中能夠代表k的曲線為
L3
L3
(填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。菁優(yōu)網(wǎng)
②溫度為T1時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
1
1
,平衡時(shí),CH3CH(CH3)CH3的轉(zhuǎn)化率
50%(填“>”、“=”、“<”)。
(3)CH4-CO2重整技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的一種理想的CO2利用技術(shù),反應(yīng)為:CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)。在pMPa時(shí),將CO2和CH4按物質(zhì)的量之比為1:1充入密閉容器中,分別在無催化劑及ZrO2催化下反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖2所示:
菁優(yōu)網(wǎng)
①a點(diǎn)CO2轉(zhuǎn)化率相等的原因是
溫度較高,催化劑失活
溫度較高,催化劑失活

②在pMPa、900°C、ZrO2催化條件下,將CO2、CH4、H2O按物質(zhì)的量之比為1:1:n充入密閉容器,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為α,此時(shí)平衡常數(shù)Kp=
16
p
2
α
4
2
+
2
α
+
n
2
1
-
α
2
16
p
2
α
4
2
+
2
α
+
n
2
1
-
α
2
(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);寫出含α、n、p的計(jì)算表達(dá)式)。
(4)利用電化學(xué)可以將CO2有效轉(zhuǎn)化為HCOO-,裝置如圖3所示。
①在該裝置中,左側(cè)Pt電極上的電極反應(yīng)式:
2H2O-4e-=O2↑+4H+
2H2O-4e-=O2↑+4H+
。
②裝置工作時(shí),陰極除有HCOO-生成外,還可能生成副產(chǎn)物降低電解效率。陰極生成的副產(chǎn)物可能是
H2
H2
,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,當(dāng)陽極生成O2的體積為224mL時(shí),測(cè)得陰極區(qū)內(nèi)的c(HCOO-)=0.015mol/L,則電解效率
75%
75%
。(忽略電解前后溶液體積的變化)已知:電解效率=
一段時(shí)間內(nèi)生成目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移電子數(shù)
一段時(shí)間內(nèi)電解池轉(zhuǎn)移電子總數(shù)
×100%。

【答案】+124kJ/mol;L3;1;>;溫度較高,催化劑失活;
16
p
2
α
4
2
+
2
α
+
n
2
1
-
α
2
;2H2O-4e-=O2↑+4H+;H2;75%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:32引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.某反應(yīng)A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程為v=k?cm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),lgk=-
    E
    a
    2
    .
    303
    RT
    +lgA,其中A、R為常數(shù),Ea為活化能,T為開氏溫度),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時(shí)所需的時(shí)間)為
    0
    .
    8
    k
    。改變反應(yīng)物濃度時(shí),反應(yīng)的瞬時(shí)速率如表所示:
    c(A)/(mol?L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
    c(B)/(mol?L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
    v/(10-3mol?L-1?min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/14 18:30:5組卷:45引用:4難度:0.5
  • 2.已知反應(yīng)2N2O(g)═2N2(g)+O2(g),速率方程為v═k?cn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。已知:①k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無關(guān);②n=0時(shí),該反應(yīng)為0級(jí)反應(yīng),n=1時(shí),該反應(yīng)為1級(jí)反應(yīng),以此類推,n可以為整數(shù),也可以為分?jǐn)?shù);③濃度消耗一半所用的時(shí)間叫半衰期(
    t
    1
    2
    )。
    t/min 0 20 40 60 80 100
    c(N2O)/(mol?L-1 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
    下列說法正確的是(  )

    發(fā)布:2024/11/13 9:0:1組卷:48引用:3難度:0.5
  • 3.工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH,相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如表所示:
    C=O H-H O-H C-H C-O
    鍵能/kJ?mol-1 745 436 462.8 413.4 351
    已知:①溫度為T1℃時(shí),CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)K=2;
    ②實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v=kc(CO2)?c(H2),v=kc(HCOOH),k、k為速率常數(shù)。
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 19:30:1組卷:99引用:3難度:0.7
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