直接將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物并非植物的“專(zhuān)利”,科學(xué)家通過(guò)多種途徑實(shí)現(xiàn)了CO2合成甲醛,總反應(yīng)為CO2(g)+2H2(g)?HCHO(g)+H2O(g)ΔH。轉(zhuǎn)化步驟如圖1所示:
(1)原料CO2可通過(guò)捕捉技術(shù)從空氣中或工業(yè)尾氣中獲取,寫(xiě)出一種常見(jiàn)的可作CO2捕捉劑的廉價(jià)試劑 Na2CO3溶液或氨水或石灰乳Na2CO3溶液或氨水或石灰乳。
(2)已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH4,則總反應(yīng)的ΔH=ΔH1+ΔH2+12ΔH3-12ΔH4ΔH1+ΔH2+12ΔH3-12ΔH4(用圖1中焓變以及ΔH4表示)。
(3)T℃,在容積為2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和一定量H2,只發(fā)生可逆反應(yīng)①。若起始時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.2kPa,達(dá)到平衡時(shí),CH3OH(g)的分壓與起始投料比[n(H2)n(CO2)]的變化關(guān)系如圖2所示。
(ⅰ)若5min時(shí)到達(dá)c點(diǎn),則0~5min時(shí)的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.180.18mol?L-1?min-1;
(ⅱ)Kp(b)=0.24×0.240.16×0.0830.24×0.240.16×0.083(寫(xiě)計(jì)算表達(dá)式);
(ⅲ)c點(diǎn)時(shí),再加入CO2(g)和H2O(g),使兩者分壓均增大0.05kPa,H2的轉(zhuǎn)化率 增大增大(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)在恒溫恒容條件下只發(fā)生反應(yīng)②。關(guān)于該步驟的下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 BDBD。
A.若反應(yīng)②正向?yàn)樽园l(fā)反應(yīng),需滿(mǎn)足ΔH2<0
B.若氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變,說(shuō)明反應(yīng)②體系已經(jīng)達(dá)到平衡
C.增大O2的濃度,HCHO(g)的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定增大
D.反應(yīng)②體系存在v正(H2O2)=v正(CH3OH)
(5)已知Arrhenius公式:Rlnk=-EaT+C(Ea為活化能,k為速率常數(shù),R和C為常數(shù))。反應(yīng)①②的有關(guān)數(shù)據(jù)分別如圖3所示,Ea相對(duì)較小的是 反應(yīng)②反應(yīng)②;研究表明,加入某極性介質(zhì)有助于加快整個(gè)反應(yīng)的合成速率,原因可能是 極性介質(zhì)使反應(yīng)①的活化能降低,從而加快了總反應(yīng)的速率極性介質(zhì)使反應(yīng)①的活化能降低,從而加快了總反應(yīng)的速率。
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【答案】Na2CO3溶液或氨水或石灰乳;ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4;0.18;;增大;BD;反應(yīng)②;極性介質(zhì)使反應(yīng)①的活化能降低,從而加快了總反應(yīng)的速率
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/19 17:0:4組卷:15引用:3難度:0.5
相似題
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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( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59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
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