當(dāng)今,世界多國(guó)相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因此,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研究熱點(diǎn)。
Ⅰ.二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳。
反應(yīng)①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49kJ?mol-1
反應(yīng)②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+36kJ?mol-1
反應(yīng)③CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)ΔH3
(1)ΔH3=+85kJ/mol+85kJ/mol;反應(yīng)③在 高溫高溫(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
(2)反應(yīng)①CO2(g)+3H2(g)?H2O(g)+CH3OH(g)在兩種不同催化劑作用下建立平衡過(guò)程中,CO2的轉(zhuǎn)化率[α(CO2)]隨時(shí)間(t)的變化曲線如圖1:

活化能大小關(guān)系過(guò)程Ⅱ大于大于過(guò)程Ⅰ(填“大于”“小于”或“等于”)
(3)CO2和H2按物質(zhì)的量1:3投料,總物質(zhì)的量為amol,在有催化劑的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得CO2平衡轉(zhuǎn)化率、CH3OH和CO選擇性(轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH3OH或CO的百分比)隨溫度、壓強(qiáng)變化情況分別如圖2、圖3所示:

①下列說(shuō)法正確的是 ACAC(填標(biāo)號(hào))。
A.升溫,反應(yīng)②的平衡正向移動(dòng)
B.加壓,反應(yīng)①的平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大
C.及時(shí)分離出甲醇和水,循環(huán)使用H2和CO2,可提高原料利用率
D.升溫,使反應(yīng)①的CH3OH選擇性降低;加壓,對(duì)反應(yīng)②的CO選擇性無(wú)影響
②250℃時(shí),在體積為VL的容器中,反應(yīng)①和②達(dá)到化學(xué)平衡,CO2轉(zhuǎn)化率為25%,CH3OH和CO選擇性均為50%,則該溫度下反應(yīng)②的平衡常數(shù)為 0.01670.0167。
③如圖2:240℃以上,隨著溫度升高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率升高,而CH3OH的選擇性降低,分析其原因。 反應(yīng)①是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小,反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)①是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小,反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率增大,
Ⅱ.我國(guó)科學(xué)家研究出在S-In催化劑上實(shí)現(xiàn)高選擇性、高活性電催化還原CO2制甲酸。圖4表示不同催化劑及活性位上生成H*的能量變化,圖5表示反應(yīng)歷程,其中吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*標(biāo)注。下列說(shuō)法正確的是 BCBC(填標(biāo)號(hào))。

A.CO2經(jīng)兩步轉(zhuǎn)化生成HCOO-
B.S2-與K+(H2O)n微粒間的靜電作用促進(jìn)了H2O的活化
C.S-In/S表面更容易生成H*
D.H*+OH-→12H2+*+OH-相對(duì)能量變化越大,越有利于抑制H*復(fù)合成H2
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【答案】+85kJ/mol;高溫;大于;AC;0.0167;反應(yīng)①是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小,反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率增大,;BC
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/21 3:0:11組卷:25引用:1難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)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(qiáng)
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(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)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( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6 -
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(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)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