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菁優(yōu)網(wǎng)維持大氣中CO2的平衡對生態(tài)環(huán)境保護有著重要意義。
（1）CO2催化加氫合成低碳烯烴技術能有效利用大氣中的CO2。
以合成C2H4為例，該轉(zhuǎn)化分為兩步進行：
第一步：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H1=+41.3kJ/mol
第二步：2CO（g）+4H2（g）?C2H4（g）+2H2O（g）△H2=-210.5kJ/mol
CO2加氫合成乙烯的熱化學方程式為
2CO2（g）+6H2（g）=C2H4（g）+4H2O（g）ΔH=-127.9kJ/mol
2CO2（g）+6H2（g）=C2H4（g）+4H2O（g）ΔH=-127.9kJ/mol
。
（2）CO2催化加氫在一定條件下還可以合成CH4．已知反應CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）。在體積為1L的密閉剛性容器中，充入4mol H2和1mol CO2，測得溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖1所示。
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①已知M點總壓為1MPa,該反應在此溫度下的平衡常數(shù)Kp=
1
1
MPa-2．（Kp是用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)，氣體分壓=氣體總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。）
②欲增加二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有
D
D
（填字母）。
A．通入惰性氣體
B．提高溫度
C．增加二氧化碳濃度
D．增加氫氣濃度
（3）利用銅基配合物l,10-phenanthroline-Cu催化劑電催化CO2還原制備碳基燃料（包括CO、烷烴和酸等）是減少CO2在大氣中累積和實現(xiàn)可再生能源有效利用的關鍵手段之一，其裝置原理如圖2所示。
電池工作過程中，圖中Pt電極附近溶液的pH
變小
變小
（填“變大”或“變小”），陰極的電極反應式為
CO2+2H++2e-=HCOOH
CO2+2H++2e-=HCOOH
，每轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極室溶液質(zhì)量增加
46
46
g。

【答案】2CO2（g）+6H2（g）=C2H4（g）+4H2O（g）ΔH=-127.9kJ/mol；1；D；變??；CO2+2H++2e-=HCOOH；46
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/8/16 17:0:1組卷：17引用：2難度：0.5
相似題

  • 1．一定溫度下，在三個容積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：CH3OH（g）+CO（g）?CH3COOH（g） ΔH＜0。下列說法不正確的是（　?。?
    容器編號 溫度（K） 起始物質(zhì)的量（mol） 平衡時CH3COOH的物質(zhì)的量（mol） 平衡常數(shù)
    n（CH3OH） n（CO） n （CH3COOH）
    Ⅰ 530 0.05 0.05 0 0.025 K1
    Ⅱ 530 0.03 0.03 0.006 K2
    Ⅲ 510 0 0 0.05 K3

    發(fā)布：2024/10/30 10:0:2組卷：57引用：3難度：0.4

  • 2．SO2和NO2是形成酸雨的主要成分，也是大氣的污染物，不能隨意排放到空氣中。請回答下列問題：
    （1）已知，常溫下BaSO3的Ksp為5.48×10-7，飽和亞硫酸溶液中c（
    SO
    2
    -
    3
    ）=6.3×10-8mol?L-1．有同學認為直接用0.1mol?L-1BaCl2溶液來吸收SO2即可產(chǎn)生沉淀，請用以上數(shù)據(jù)分析這樣做是否可行
     
    （填“可行”或“不可行”）
    （2）已知：
    2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-196.6kJ?mol-1；
    2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H2=-113.0kJ?mol-1。
    則反應NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=
     
    kJ?mol-1
    （3）在一定條件下，NO2和SO2在一體積為2L的密閉容器中反應，開始充入2molNO2和3molSO2，2min后達到平衡，此時生成SO3的質(zhì)量為96g,則此時SO2的轉(zhuǎn)化率為
     
    ，該溫度下的平衡常數(shù)K=
     
    。
    （4）能說明反應NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）達到平衡的是
     
    。
    A．混合氣體的總質(zhì)量不再變化
    B．混合氣體的密度不再變化
    C．混合氣體的顏色不再變化
    D．各物質(zhì)的濃度不再變化
    （5）采用電化學方法運用火力發(fā)電排放出的SO2制取硫酸已成現(xiàn)實。菁優(yōu)網(wǎng)
    ①原電池法：某化學小組利用原電池原理，用SO2和O2來制備硫酸，裝置如圖1，電極為多孔材料，能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。溶液中H+的移動方向由
     
    （用A、B表示），B電極的電極反應式為
     
    。
    ②電解法：該小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后電解NaHSO3溶液制得了硫酸，原理如圖2所示。寫出開始電解時陽極的電極反應式
     
    。

    發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：4引用：1難度：0.5

  • 3．氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，以氫燃料為代表的綠色燃料有良好的應用前景?；卮鹣铝袉栴}：
    ?菁優(yōu)網(wǎng)
    （1）在載人航天器中，可以利用CO2與H2反應生成H2O，通過電解水，從而實現(xiàn)O2的再生。
    ①CO2（g）+4H2（g）═CH4（g）+2H2O（l） ΔH1=-252.9kJ?mol-1
    ②2H2O（l）═2H2（g）+O2（g） ΔH2=+534kJ?mol-1
    甲烷與氧氣反應生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為
     
    。
    （2）工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應。
    Ⅰ.CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）
    Ⅱ.CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g） ΔH=-41.2kJ?mol-1
    ①下列操作中，能提高反應Ⅰ中CH4（g）平衡轉(zhuǎn)化率的是
     
    （填標號）。
    A.增加CH4（g）用量
    B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
    C.移除CO（g）
    D.加入催化劑
    ②在恒溫恒壓下，按水碳比[
    n
    （
    H
    2
    O
    ）
    n
    （
    CO
    ）
    ]=
    12
    5
    投料，總壓強為1.70MPa,達到平衡時CO2、H2和CH4的分壓（某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分數(shù)）如表：
    p（CO2）/MPa 0.30 p（H2）/MPa 0.30 p（CH4）/MPa 0
    則反應Ⅱ的平衡常數(shù)Kc=
     
    。
    （3）水煤氣反應Ⅱ需在多個催化劑反應層間進行降溫操作以“去除”反應過程中的余熱（如圖1所示），保證反應在最適宜溫度附近進行。
    ①在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b～c段對應降溫操作的過程，實現(xiàn)該過程的操作方法是
     
    。
    A.噴入冷水（蒸氣）
    B.通過熱交換器換熱
    C.按原水碳比通入冷的原料氣
    ②若采用噴入冷水（蒸氣）的方式降溫，在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線
     
    。

    發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：19引用：1難度：0.5
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