CO2的資源化利用能有效減少CO2排放，充分利用碳資源。
（1）CaO可在較高溫度下捕集CO2，在更高溫度下將捕集的CO2釋放利用。CaC2O4?H2O熱分解可制備CaO，CaC2O4?H2O加熱升溫過(guò)程中固體的質(zhì)量變化見圖1。
①寫出400～600℃范圍內(nèi)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaC2O4 400～600℃ CaCO3+CO↑CaC2O4 400～600℃ CaCO3+CO↑。
②與CaCO3熱分解制備的CaO相比，CaC2O4?H2O熱分解制備的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是 CaC2O4?H2O熱分解放出更多的氣體，制得的氧化鈣更加疏松多孔CaC2O4?H2O熱分解放出更多的氣體，制得的氧化鈣更加疏松多孔。
（2）CO2催化還原法。
如圖2表示的是利用CO2“直接電子傳遞機(jī)理”。在催化劑銅表面進(jìn)行轉(zhuǎn)化。當(dāng)有1 mol CO2反應(yīng)時(shí)，直接傳遞電子物質(zhì)的量為 66mol。
（3）CO2電化學(xué)催化重整法。
①如圖3表示以KOH溶液作電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解的示意圖，CO2在Cu電極上可以轉(zhuǎn)化為CH4，該電極反應(yīng)的方程式為 CO2+8e-+6H2O═CH4+8OH-CO2+8e-+6H2O═CH4+8OH-，電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極區(qū)溶液pH減小，其原因是 OH-在陽(yáng)極被氧化生成O2OH-在陽(yáng)極被氧化生成O2。
②CO2與CH4在催化劑作用下合成乙酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+CO2 催化劑 CH3COOHCH4+CO2 催化劑 CH3COOH。
（4）CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉(zhuǎn)化方法，其過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H=41.2 kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ：2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=-122.5 kJ?mol-1
在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖4。其中：CH3OCH3的選擇性=2×CH3OCH3的物質(zhì)的量反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量×100%
①溫度高于300℃，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是 反應(yīng)Ⅰ的△H＞0，反應(yīng)Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過(guò)下降幅度反應(yīng)Ⅰ的△H＞0，反應(yīng)Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過(guò)下降幅度。
②220℃時(shí)，在催化劑作用下CO2與H2反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得CH3OCH3的選擇性為48%（圖4中A點(diǎn)）。不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度，一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有：增大壓強(qiáng)，使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑增大壓強(qiáng)，使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑。
400
～
600
℃
400
～
600
℃
催化劑
催化劑
2
×
C
H
3
OC
H
3
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
【答案】CaC2O4 CaCO3+CO↑；CaC2O4?H2O熱分解放出更多的氣體，制得的氧化鈣更加疏松多孔；6；CO2+8e-+6H2O═CH4+8OH-；OH-在陽(yáng)極被氧化生成O2；CH4+CO2 CH3COOH；反應(yīng)Ⅰ的△H＞0，反應(yīng)Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過(guò)下降幅度；增大壓強(qiáng)，使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑
400
～
600
℃
催化劑
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：40引用：1難度：0.6
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1．升高溫度，下列數(shù)據(jù)不一定增大的是（ ?。?/h2>
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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 -
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（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K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關(guān)說(shuō)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(cè)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(guó)科學(xué)院長(zhǎng)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(guò)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