试题详情
填空题 适中0.65 引用2 组卷360
全球气候变化对全球人类社会构成重大威胁。政府气候变化专门委员会(IPCC)报告认为,为了避免极端危害,世界必须将全球变暖幅度控制在1.5℃以内。只有全球都在21世纪中叶实现温室气体净零排放,才能有可能实现这一目标。请根据二氧化碳的利用回答下列问题:
(1)CO2催化氢化制甲烷的研究过程如图1:

①上述过程中,加入铁粉的作用是__
②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体:CO2HCOOHCH4。当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,原因是__
(2)一定条件下,Pd—Mg/SiO2催化剂可使CO2甲烷化从而变废为宝,其反应机理如图2所示,该反应的化学方程式为__

(3)CO2加氢还可制备甲酸(HCOOH)。
①温度为T1℃时,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) H=-31.4kJ•mol-1 K=0.8。实验测得:v=kc(CO2)•c(H2),v=kc(HCOOH),k、k为速率常数。T1℃时,k=__k
②温度为T2℃时,k=1.1k,则T2℃时平衡压强__(填“>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强。
(4)N—甲基二乙醇胺(用MDEA表示)水溶液具有吸收能力强、对设备腐蚀小等特点,MDEA吸收CO2的反应可以表示为:MDEA(aq)+CO2(g)+H2O(l)MDEAH+(aq)+HCO(aq)       H。
①已知MDEA中的氮具有一元碱(类似于NH3)的性质,Kb=5.2×10-4,已知H2CO3的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,推测溶液MDEAHHCO3__性(填酸,碱,中)。
②标准平衡常数Kθ可以表示平衡时各物质的浓度关系:如反应A(aq)+2B(g)C(g)+D(aq)的Kθ=,其中cθ=2mol/L,pθ为标准大气压,p(B)、p(C)分别为气体的分压,c为物质的量浓度,T℃时,在刚性密闭容器中有20L2.5mol/L的MDEA溶液,氮气(不参加反应)和二氧化碳混合气体14mol,起始气体总压为pθkPa,充分吸收后,MDEA浓度降低为20L2.2mol/L,二氧化碳的吸收率为60%,忽略反应过程中溶液的体积变化,则反应的标准平衡常数Kθ=__(计算结果保留两位小数)。
(5)设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置示意图如图:

a极的电极反应式为__
21-22高三上·辽宁铁岭·阶段练习
知识点:氧化还原反应方程式的配平化学平衡常数的有关计算盐溶液的酸碱性判断电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
类题推荐
二氧化碳的转化和利用是重要的研究课题。“碳达峰”“碳中和”“低碳”成为近年热词。请回答:
(1)利用CO2和H2为原料可生产乙烯。已知:
反应I: CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H1=-166.8 kJ·mol-1
反应II: 3CO2(g)+10H2(g) C3H8(g)+6H2O(g) △H2=-493.2 kJ·mol-1
反应III:C3H8(g) CH2=CH2(g)+CH4(g) △H3=+80.0 kJ·mol-1
①反应Ⅳ: 2CO2(g)+6H2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=_______ kJ·mol-1
②在某催化剂作用下,2.0 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,主要发生反应Ⅰ和反应Ⅳ。反应进行t min,测得两种烃的物质的量随温度变化如下图。840℃ 时,C2H4的量比CH4多得多的原因是_______;不改变投料且反应t min,520℃时,若要提高C2H4的产率,可采取的措施是_______;520℃时0~t min内反应Ⅳ的平均反应速率v(C2H4)=_______ (用含 t的代数式表示)。

(2)CO2加氢可制备HCOOH:CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) △H=-31.4 kJ•mol-1
实验测得:v=kc(CO2)•c(H2),v=kc(HCOOH),k、k为只与温度有关的速率常数。将一定量CO2和H2充入固定体积为1 L的密闭容器中发生反应。温度为T1℃时,平衡常数K=0.8,则k=_______k;温度为T2℃时,k=1.2k,则 T2℃时平衡压强_______(填 “>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强。
(3)标准平衡常数Kθ可以表示平衡时各物质的关系,如反应A(aq)+2B(g)⇌C(g)+D(aq)的Kθ=其中cθ=1 mol/L,pθ为标准大气压(1×105 Pa),p(B)、p(C)分别为平衡时气体的分压,c为平衡时物质的量浓度。N-甲基二乙醇胺(MDEA)吸收CO2的反应可表示为: MDEA(aq)+CO2(g)+H2O(l) MDEAH+(aq)+HCO (aq) 。T℃时,在刚性密闭容器中有20 L 2.5 mol/L的 MDEA 溶液,N2(不参加反应)和 CO2混合气体 16 mol,起始气体总压为pθ,充分吸收后,MDEA浓度降低为2.1 mol/L,CO2的吸收率为80%,则该反应的Kθ=_______(忽略溶液体积变化,计算结果保留两位小数)。
(4)设计CO2熔盐捕获及电化学转化装置如图。a极的电极反应式为_______
研究显示,全球二氧化碳排放量增速趋缓。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)CO2催化氢化制甲烷的研究过程如图所示:

①上述过程中,产生H2反应的化学方程式为___
②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体:CO2HCOOHCH4。当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少。当增加镍粉用量时,CO2镍催化氢化制甲烷的两步发应中反应速率增加较大的一步是___(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
③在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。

HCOOD催化释氢反应除生成HD外,还生成___(填化学式)。研究发现:其他条件不变时,HCOOK替代一部分HCOOH,催化释氢的速率增大,根据图示反应机理解释其可能的原因是___
(2)CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有两个竞争反应:反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g);反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。在1L恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2,测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。

T1℃时,CO2的转化率为___。T1℃时,反应Ⅰ的平衡常数K=___
(3)二氧化碳加氢制甲醇,发生的主要反应是:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。请回答下列有关问题:
①下列示意图正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是___(填标号)。
a.        b.        c.        d.
②在2L恒容密闭容器a和b中分别投入2molCO2和6molH2,在不同温度下进行二氧化碳加氢制甲醇的反应,各容器中甲醇的物质的量与时间的关系如图所示。若容器a、容器b中的反应温度分别为T1、T2,则判断△H___0(填“>”或“<”)。若容器b中改变条件时,反应情况会由曲线b变为曲线c,则改变的条件是_____。容器b中0~10min氢气的平均反应速率v(H2)= ___mol•L-1•min-1

(4)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)       △H<0。恒压条件下达到平衡状态时,体系中各物质的物质的量分数与温度的关系如图所示,则图中c的化学式为___。用m代表起始时的投料比,即m=。当m=3时,该反应达到平衡状态后p(总)=20aMPa,T4温度时,反应达到平衡时物质d的分压p(d)=___。已知:p(a)、p(b)、p(c)和p(d)为各组分的平衡分压,如p(d)=x(d)p(总),p(总)为平衡总压,x(d)为平衡系统中d的物质的量分数。
煤炭燃烧时产生大量SO2、NO对环境造成很大污染,将煤进行气化和液化是减少污染的有效手段。
(1)煤的液化是现代能源工业中重点推广的能源综合利用方案,最常见的液化方法为用煤生产CH3OH。已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下:
i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)       H1
ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       H2=41.2kJ/mol
iii:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)       H3=-132.0kJ/mol
850℃时,三个反应的平衡常数分别为K1=160、K2=243、K3=160。
H1=____,该反应在____(填“高温”或“低温”)能自发进行。
②850℃时,在密闭容器中进行反应i,开始时只加入CO2、H2,反应10min后测得各组分的浓度如表。比较正、逆反应的速率的大小:v____v(填“>”“<”或“=”)。
物质H2CO2CH3OHH2O
浓度/mol/L0.20.50.80.8
(2)在CO2利用的科研中,中科院天津工业生物所将H2与CO2反应合成甲醇,再由甲醇经若干酶促反应合成淀粉,首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。该研究成果在碳中和、碳排放、温室效应、粮食危机等方面有着重大意义。
回答下列问题:
保持温度T不变,在一刚性密闭容器中,充入一定量的CO2和H2,同时发生反应i和ii,起始及达平衡时,容器内各气体的物质的量如表所示。
CO2H2CH3OHCOH2O
起始量/mol4.08.0000
平衡量/moln13.0
已知起始时总压强为1.5pkPa,平衡时体系总压强为pkPa,则表中n1=____,反应i的平衡常数Kp=____。(含p的式子表示)
(3)取物质的量浓度为amol•L-1的甲醇,选择不同的工程酶组块作为催化剂反应10h,测得实验数据如表所示。
实验序号温度/K不同工程酶的组块淀粉/(g•L-1)
1T1agp-M10.21
2T1agp-M20.38
3T2agp-M21.82
4T2agp-M31.24
①根据表中数据选取最佳的反应条件____(填实验序号)。
②已知温度升高,反应生成的淀粉量先增加后急剧减少,其可能原因是____
③实验4可用淀粉的质量浓度表示反应速率为____g•L-1•h-1

组卷网是一个信息分享及获取的平台,不能确保所有知识产权权属清晰,如您发现相关试题侵犯您的合法权益,请联系组卷网