溫室氣體讓地球發(fā)燒,倡導(dǎo)低碳生活,是一種可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保責(zé)任,將CO2應(yīng)用于生產(chǎn)中實現(xiàn)其綜合利用是目前的研究熱點(diǎn)。
Ⅰ.在催化作用下由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為CH3COOH的反應(yīng)歷程示意圖如圖。
(1)在合成CH3COOH的反應(yīng)歷程中,下列有關(guān)說法正確的是
BC
BC
(填字母)。
A.該催化劑使反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
B.CH4→CH3COOH過程中,有C-H鍵斷裂和C-C鍵形成
C.生成乙酸的反應(yīng)原子利用率100%
D.ΔH=E2-E1
Ⅱ.以CO2、H2為原料制備“21世紀(jì)的清潔燃料”二甲醚(CH3OCH3)涉及的主要反應(yīng)如下:
①2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH1=-122.5kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.1kJ/mol
(2)反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=-204.7kJ/mol
-204.7kJ/mol
。
(3)在壓強(qiáng)、CO2和H2的起始投料一定的條件下,發(fā)生反應(yīng)①、②,實驗測得CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖所示。
i.已知:CH3OCH3的選擇=×100%。其中表示平衡時CH3OCH3的選擇性的是曲線 ①
①
(填“①”或“②”);溫度高于300℃時,曲線②隨溫度升高而升高的原因是 反應(yīng)②的正反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng),溫度高于300℃時,以反應(yīng)②為主導(dǎo),升高溫度,平衡正向移動,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大
反應(yīng)②的正反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng),溫度高于300℃時,以反應(yīng)②為主導(dǎo),升高溫度,平衡正向移動,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大
。
ⅱ.為同時提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH3OCH3的選擇性,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為 d
d
(填標(biāo)號)。
a.低溫、低壓
b.高溫、高壓
c.高溫、低壓
d.低溫、高壓
Ⅲ.以CO2、C2H6為原料合成的主要反應(yīng)為:CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1。
(4)某溫度下,在0.1MPa恒壓密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CO2和C2H6,達(dá)到平衡時C2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為20%,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=0.02
0.02
MPa(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
Ⅳ.(5)以鉛蓄電池為電源可將CO2轉(zhuǎn)化為乙醇,其原理如圖所示,電解所用電極材料均為惰性電極。該電解池陰極上的電極反應(yīng)式為:2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O
2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O
;每生成0.5mol乙醇,理論上需消耗鉛蓄電池中 6
6
mol硫酸。