中國(guó)提出力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和,因此碳的捕集和利用成了研究的重點(diǎn)
(1)目前國(guó)際空間站處理CO2的一個(gè)重要方法是將CO2還原,所涉及的反應(yīng)方程式為CO2(g)+4H2(g)RuCH4(g)+2H2O(g)。已知H2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增加。若溫度從300℃升至400℃,重新達(dá)到平衡V正 增大增大(填“增大”、“減小”或“不變”);化學(xué)平衡常數(shù)K 減小減小(填“增大”、“減小”或“不變”)
(2)在常壓、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和氣體(體積比1:4,總物質(zhì)的量5mol)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間時(shí)測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率、CH4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示(選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1
反應(yīng)II:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2
①下列說(shuō)法不正確的 CDCD。
A.ΔH1大于零
B.溫度可影響產(chǎn)物的選擇性
C.CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先增大后減少
D.其他條件不變,將CO2和H2的初始體積比改變?yōu)?:3,可減小CO2平衡轉(zhuǎn)化率
②350℃,反應(yīng)I在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,平衡時(shí)容器體積為2L,該溫度下反應(yīng)I的平衡常數(shù)為 625V2a2625V2a2。
③在密閉容器中通入3mol的H2和1mol的CO2,分別在壓強(qiáng)為1MPa和10MPa下進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中對(duì)平衡體系的三種物質(zhì)(CO2、CO、CH4)進(jìn)行分析,其中溫度對(duì)CO和CH4在三種物質(zhì)中的體積分?jǐn)?shù)影響如圖3所示。
1MPa時(shí)表示CH4平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線分別是 bb;M點(diǎn)平衡體積分?jǐn)?shù)高于N點(diǎn)的原因是 溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)①平衡正向移動(dòng),水的體積分?jǐn)?shù)增大,CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)減少,有利于反應(yīng)②逆向移動(dòng),故高壓時(shí),CO體積分?jǐn)?shù)降低,M點(diǎn)高于N點(diǎn)(或者,溫度相同時(shí),降低壓強(qiáng)使反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng),水的體積分?jǐn)?shù)減小,CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)增大,有利于反應(yīng)②平衡正向移動(dòng),故低壓時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)增大,M點(diǎn)高于N點(diǎn))溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)①平衡正向移動(dòng),水的體積分?jǐn)?shù)增大,CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)減少,有利于反應(yīng)②逆向移動(dòng),故高壓時(shí),CO體積分?jǐn)?shù)降低,M點(diǎn)高于N點(diǎn)(或者,溫度相同時(shí),降低壓強(qiáng)使反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng),水的體積分?jǐn)?shù)減小,CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)增大,有利于反應(yīng)②平衡正向移動(dòng),故低壓時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)增大,M點(diǎn)高于N點(diǎn))。
(3)科學(xué)家利用Li4SiO4吸附CO2有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了探究Li4SiO4的吸附效果,在剛性容器中放入1000g的Li4SiO4,通入10mol不同比例的N2和CO2混合氣體,控制反應(yīng)時(shí)間均為2小時(shí),得到Li4SiO4吸附CO2后固體樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖4所示。
②反應(yīng)為 放熱放熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
②若在A點(diǎn)CO2的吸收率為70%,A點(diǎn)的縱坐標(biāo)y的值為 123.1123.1。
R
u
625
V
2
a
2
625
V
2
a
2
【答案】增大;減?。籆D;;b;溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)①平衡正向移動(dòng),水的體積分?jǐn)?shù)增大,CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)減少,有利于反應(yīng)②逆向移動(dòng),故高壓時(shí),CO體積分?jǐn)?shù)降低,M點(diǎn)高于N點(diǎn)(或者,溫度相同時(shí),降低壓強(qiáng)使反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng),水的體積分?jǐn)?shù)減小,CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)增大,有利于反應(yīng)②平衡正向移動(dòng),故低壓時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)增大,M點(diǎn)高于N點(diǎn));放熱;123.1
625
V
2
a
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:13引用:2難度:0.7
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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:60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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