有效利用二氧化碳對實(shí)現(xiàn)“碳中和”意義重大。
(1)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)可從空氣或工業(yè)尾氣中捕獲CO2,可作為CO2捕獲劑的有 abab。
a.Na2CO3溶液
b.氨水
c.NH4Cl溶液
(2)科研人員利用Cu/ZnO催化劑,將CO2與H2合成CH3OH,主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH2=-94.7kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=-53.7 kJ/mol-53.7 kJ/mol。
(3)使用惰性電極電解CO2制取甲醇的反應(yīng)裝置如圖1所示:電極a接電源 負(fù)負(fù)極(填“正”或“負(fù)”):生成甲醇的電極反應(yīng)式為 CO2+6H++6e-═CH3OH+H2OCO2+6H++6e-═CH3OH+H2O。
(4)CO2可催化加氫生成HCOOH,其過程為:向KOH溶液中通入CO2轉(zhuǎn)化為HCO-3,一定條件下再通入H2可反應(yīng)生成HCOO-,進(jìn)一步生產(chǎn)HCOOH。HCOO-產(chǎn)率(HCOO-實(shí)際產(chǎn)量HCOO-理論產(chǎn)量×100%)曲線見圖2.當(dāng)溫度高于80℃時(shí),HCOO-的產(chǎn)率下降,可能的原因是 碳酸氫根離子受熱分解或二氧化碳、氫氣溶解度降低碳酸氫根離子受熱分解或二氧化碳、氫氣溶解度降低。
(5)中國科學(xué)院于2021年首次實(shí)現(xiàn)CO2到淀粉的合成。部分反應(yīng)歷程見圖3所示,該歷程可描述為 二氧化碳與氫氣反應(yīng)先生成甲醇與水,而后甲醇與氧氣繼續(xù)反應(yīng)生成甲醛與過氧化氫二氧化碳與氫氣反應(yīng)先生成甲醇與水,而后甲醇與氧氣繼續(xù)反應(yīng)生成甲醛與過氧化氫。
HCO
-
3
HCO
O
-
實(shí)際產(chǎn)量
HCO
O
-
理論產(chǎn)量
【答案】ab;-53.7 kJ/mol;負(fù);CO2+6H++6e-═CH3OH+H2O;碳酸氫根離子受熱分解或二氧化碳、氫氣溶解度降低;二氧化碳與氫氣反應(yīng)先生成甲醇與水,而后甲醇與氧氣繼續(xù)反應(yīng)生成甲醛與過氧化氫
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:15引用:2難度:0.6
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7 -
2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池正極的電極反應(yīng)式為
②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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