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碳及其化合物廣泛存在于自然界。隨著科技的進(jìn)步,利用化學(xué)反應(yīng)原理將含碳物質(zhì)進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化,已成為資源利用、環(huán)境保護(hù)等社會(huì)關(guān)注問題的焦點(diǎn)。如CO2是人類工業(yè)生產(chǎn)排放的主要的溫室氣體,利用CO2制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究熱點(diǎn)。
(1)①利用CH4和CO2這兩種溫室氣體可以生產(chǎn)水煤氣。已知:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3 kJ?mol-1
CO(g)+H2O (g)═CO2(g)+H2 (g)ΔH=+2.8 kJ?mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)ΔH=-566.0 J?mol-1
反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g) 的ΔH=
+247.3
+247.3
kJ?mol-1
②250℃時(shí),以鎳合金為催化劑,向4 L恒容容器中通入6molCO2、6molCH4,發(fā)生如下反應(yīng):CO2 (g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)。平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如表:
物質(zhì) CH4 CO2 CO H2
體積分?jǐn)?shù) 0.1 0.1 0.4 0.4
此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
64
64
。
(2)利用CO2催化加氫可以合成乙醇,反應(yīng)原理為:
2CO2(g)+6H2(g)?C2H5OH(g)+3H2O(g)ΔH<0
設(shè)m為起始時(shí)的投料比,即m=
n
H
2
n
C
O
2
。
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①圖1中投料比相同,溫度從高到低的順序?yàn)?
T3>T2>T1
T3>T2>T1
。
②圖2中m1、m2、m3從大到小的順序?yàn)?
m1>m2>m3
m1>m2>m3
。
(3)高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)下列反應(yīng):CO2+H2
電解
高溫
CO+H2+O2,其可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價(jià)值的產(chǎn)品。工作原理示意圖(如圖3)
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電極a的電極反應(yīng)式
CO2+H2O+4e-=CO+H2+2O2-
CO2+H2O+4e-=CO+H2+2O2-
。
(4)工業(yè)生產(chǎn)煙氣中的CO2捕獲技術(shù)之一是氨水溶液吸收技術(shù),將煙氣冷卻至15.5℃~26.5℃后用氨水吸收過量的CO2.已知:NH3?H2O的Kb=1.7×10-5,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11.吸收后所得溶液的pH
7(填“>”、“=”或“<”)。

【答案】+247.3;64;T3>T2>T1;m1>m2>m3;CO2+H2O+4e-=CO+H2+2O2-;>
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/8/17 18:0:1組卷:17引用:3難度:0.7
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( ?。?/h2>

    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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