全球氣候變化是21世紀人類面臨的重大挑戰(zhàn),“碳達峰、碳中和”既是氣候變化應對戰(zhàn)略,更是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略.研發(fā)二氧化碳利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為當今研究熱點.
(1)CO2加氫可制備甲酸:CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)ΔH=akJ?mol-1
①工業(yè)上利用甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換如圖所示,計算a=CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)ΔH=-31.4kJ?mol-1CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)ΔH=-31.4kJ?mol-1.
②將等物質(zhì)的量的CO2和H2充入體積為1L的密閉容器中發(fā)生反應:CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g).實驗測得:v正=k正?c(CO2)?c(H2),v逆=k逆?c(HCOOH)?,k正、k逆為速率常數(shù)(只與溫度有關(guān)).溫度為T1℃時,k正=2k逆,溫度為T2℃時,k正=1.6k逆.則T1<<T2(填“>”“<”或“=”);T2℃時平衡壓強 <<T1℃時平衡壓強(填“>”“<”或“=”),理由是 此反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,氣體分子數(shù)增多,總壓強增大,而T1<T2,因此T2時的平衡壓強大此反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,氣體分子數(shù)增多,總壓強增大,而T1<T2,因此T2時的平衡壓強大.
(2)工業(yè)上常用氨水吸收CO2,其產(chǎn)物之一是NH4HCO3.寫出常溫下NH4HCO3水解反應的離子方程式:NH4++HCO3-+H2O?NH3?H2O+H2CO3NH4++HCO3-+H2O?NH3?H2O+H2CO3,計算該反應的平衡常數(shù)Kh=1.2×10-31.2×10-3(保留2位有效數(shù)字,已知常溫下碳酸的電離常數(shù)Kal=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,NH3?H2O的電離常數(shù)Kb=1.8×10-5).
(3)我國科學家研發(fā)出一種新系統(tǒng),通過“溶解”水中的二氧化碳,以觸發(fā)電化學反應,可有效減少碳的排放,其工作原理如圖所示.
系統(tǒng)工作時a極為電池的 負負極,b極區(qū)CO2參與的電極總反應式為 2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H22CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2.
【答案】CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)ΔH=-31.4kJ?mol-1;<;<;此反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,氣體分子數(shù)增多,總壓強增大,而T1<T2,因此T2時的平衡壓強大;NH4++HCO3-+H2O?NH3?H2O+H2CO3;1.2×10-3;負;2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:10引用:2難度:0.5
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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(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60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=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)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(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
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(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)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)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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