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以CO2和H2為原料制造更高價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品是用來緩解溫室效應(yīng)的研究方向。
(1)工業(yè)上常用CO2和H2為原料合成甲醇(CH3OH),過程中發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH=-51kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)  ΔH=+41kJ?mol-1
①已知幾種化學(xué)鍵的鍵能如下表所示,則a=
800
800
kJ?mol-1。
化學(xué)鍵 C-H C-O H-O H-H C≡O(shè)
鍵能/kJ?mol-1 406 351 465 436 a
②若反應(yīng)Ⅱ逆反應(yīng)活化能Ea=124kJ?mol-1,則該反應(yīng)的正反應(yīng)的活化能Ea=
165
165
kJ?mol-1。
(2)向2L容器中充入1molCO2和2molH2,若只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,測得反應(yīng)在不同壓強(qiáng)平衡混合物中甲醇體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)隨溫度變化如圖1所示,逆反應(yīng)速率與容器中c(CH3OH)關(guān)系如圖2所示:

①圖1中P1
P2(填“>”、“<”或“=”);
②圖2中x點(diǎn)平衡體系時(shí)升溫,反應(yīng)重新達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)新平衡點(diǎn)可能是
a
a
(填字母序號)。
(3)若反應(yīng)Ⅱ的正、逆反應(yīng)速率分別可表示為v=kc(CO2)?c(H2)、v=vc(CO)?c(H2O),k、k分別表示正、逆反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度有關(guān)。則圖3中所示的甲、乙、丙、丁四條直線中,表示1gk隨溫度T變化關(guān)系的直線是
,表示1gk隨溫度T變化關(guān)系的直線是

(4)如圖4所示的電解裝置可實(shí)現(xiàn)低電位下高效催化還原CO2。下列說法不正確的是
C
C
。
A.a(chǎn)極連接外接電源的負(fù)極
B.b極的電極反應(yīng)式為Cl--2e-=ClO-+H2O
C.電解過程中Na+從左池移回右池
D.外電路上每轉(zhuǎn)移1mol電子,理論可催化還原標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體11.2L

【答案】800;165;>;a;甲;乙;C
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.7
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  • 1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7
  • 2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是(  )
    ①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
    ②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1

    發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5
  • 3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).

    (1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
    ①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有關(guān)說法正確的是
     

    a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
    b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
    c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
    d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
    (2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
    則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
    kJ?mol-1
    (3)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
    ①該電池正極的電極反應(yīng)式為
     

    ②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
     
    個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移.
    (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是
     
     
    (用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示)

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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