實(shí)現(xiàn)碳中和方法之一是二氧化碳捕捉再利用,某科研院所研究二氧化碳、甲烷重整技術(shù)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+246.5kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:2CO(g)?CO2(g)+C(s) ΔH3=-172.5kJ?mol-1
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)二氧化碳是 非極性非極性分子(填“極性”或“非極性”),其電子式是 ![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/202211/41/7ba075f9.png)
。
(2)在CH4與CO2重整體系中通入適量H2O(g),可減少C(s)的生成,反應(yīng)3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)?4CO(g)+8H2(g)的ΔH=+657.1kJ?mol-1+657.1kJ?mol-1。
(3)若恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,進(jìn)料濃度比c(CH4):c(CO2)分別等于1:2、1:5、1:7時(shí),CH4 的平衡轉(zhuǎn)化率隨條件X的變化關(guān)系如圖所示:
![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/202210/391/3a015f0b.png)
①曲線a的進(jìn)料濃度比c(CH4):c(CO2)為 1:21:2。
②條件X是 溫度溫度(填“溫度”或“壓強(qiáng)”),依據(jù)是 因?yàn)樵摲磻?yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高,甲烷的轉(zhuǎn)化率越大因?yàn)樵摲磻?yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高,甲烷的轉(zhuǎn)化率越大。
(4)某溫度下,等物質(zhì)的量的CH4和CO2在恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為Kc=c2(CO)?c2(H2)c(CH4)?c(CO2)c2(CO)?c2(H2)c(CH4)?c(CO2),平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)為16,則CO2的轉(zhuǎn)化率為 50%50%。
(5)利用銅-鈰氧化物(xCuO?yCeO2,Ce是活潑金屬)催化氧化可除去H2中的CO,催化氧化過(guò)程中Cu、Ce的化合價(jià)均發(fā)生變化,可能機(jī)理如圖所示。將一定量 CO、O2、H2、N2的混合氣體以一定流速通過(guò)裝有xCuO?yCeO2催化劑的反應(yīng)器,CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示:
![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/202211/52/9e760dde.png)
①Ce基態(tài)原子核外電子排布式為[Xe]4f15d16s2,圖2所示機(jī)理的步驟(i)中,元素Cu、Ce化合價(jià)發(fā)生的變化為 銅的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?1價(jià),鈰的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?3價(jià)銅的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?1價(jià),鈰的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?3價(jià)。
②當(dāng)催化氧化溫度超過(guò)150℃時(shí),催化劑的催化活性下降,其可能原因是 高溫下,Cu(Ⅱ)或Cu(Ⅰ)被H2還原為金屬單質(zhì)Cu高溫下,Cu(Ⅱ)或Cu(Ⅰ)被H2還原為金屬單質(zhì)Cu。
![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/202211/41/7ba075f9.png)
![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/202211/41/7ba075f9.png)
c
2
(
CO
)
?
c
2
(
H
2
)
c
(
C
H
4
)
?
c
(
C
O
2
)
c
2
(
CO
)
?
c
2
(
H
2
)
c
(
C
H
4
)
?
c
(
C
O
2
)
1
6
【答案】非極性;
;+657.1kJ?mol-1;1:2;溫度;因?yàn)樵摲磻?yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高,甲烷的轉(zhuǎn)化率越大;;50%;銅的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?1價(jià),鈰的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?3價(jià);高溫下,Cu(Ⅱ)或Cu(Ⅰ)被H2還原為金屬單質(zhì)Cu
![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/202211/41/7ba075f9.png)
c
2
(
CO
)
?
c
2
(
H
2
)
c
(
C
H
4
)
?
c
(
C
O
2
)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.6
相似題
-
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( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:61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
相關(guān)試卷