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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷53
为了实现碳中和,的处理成为各国科学家的研究重点。
Ⅰ.将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇,制备原理为。已知某些化学键的键能数据如表所示。
化学键
键能/()413.6436.0351.0745.0462.8

(1)当反应生成时,_____(填“放出”或“吸收”)_____能量。
(2)在体积为的恒温、恒容密闭容器中,充入进行反应(不考虑其他副反应)。时,测得的体积分数之比为且比值不再随时间变化。回答下列问题:
①反应开始到平衡时,以的浓度变化表示反应的平均速率v(H2)=_____
时,正、逆反应速率的大小关系为_____(填“>”、“<”或“=”)。
③该条件下反应达到平衡的标志有_____(填字母)。
A.的浓度之比为
B.断裂键的同时生成
C.容器内混合气体的密度保持不变
D.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
Ⅱ.用二氧化碳作原料设计辅助电池,电池反应产物为,电池工作原理如图所示。正极的电极反应式为

(3)电子从_____(填“”或“多孔碳”)电极流出,电池的负极反应式为_____
22-23高二上·陕西咸阳·开学考试
知识点:根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算化学反应速率计算原电池电子流向判断及应用原电池电极反应式书写 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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研究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义:
(1)已知:①


写出反应生成的热化学方程式:。_______
(2)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:
温度/400500
平衡常数K95.3

①通过表格中的数值可以推断:该反应的_______0(填“>”、“<”、或“=”),其正反应在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
的平衡转化率与压强、温度及氢碳比的关系分别如图a和图b所示。

图a中压强从大到小的顺序为_______,图b中氢碳比m从大到小的顺序为_______
(3)工业上也可以利用合成甲醇:恒温恒容密闭容器中充入发生反应,测得浓度随时间变化如图所示:

内,的平均反应速率为_______,该温度下的平衡常数为_______(单位可忽略)。若达平衡时,保持温度不变,向容器中再充入,则此时v正_______v逆(填“>”、“<”、或“=”)。
②下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是_______
A.的消耗速率与的消耗速率之比为3∶1       
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变       
D.的浓度相等时
(4)丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法,下图是某催化剂催化该过程的能量变化,*表示吸附在催化剂表面的物种。下列有关说法正确的是_______。
A.丙烷中的总键能大于丙烯及氢气的总键能之和
B.在该条件下,所得丙烯中不含其它有机物
C.该过程中发生了碳碳键的断裂与形成
D.相同条件下在该催化剂表面,脱氢更困难
绿色发展是必由之路,我国宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
I.以制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在体积为的密闭容器中,充入,在、催化剂作用下反应得甲醇(沸点)和物质X,测得各物质物质的量随时间的部分变化图如图:

(1)制备甲醇的化学反应方程式为_______
(2)生产甲醇反应的原子利用率为_______
(3)内,甲醇的平均反应速率为_______(保留两位有效数字)。
Ⅱ.制备合成气,该反应也是综合利用的研究热点之一。
(4)已知:键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的馆量或气态原子形成化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值,试计算合成反应中消耗_______(填“吸收”或“放出”)的热量是_______
化学键
键能4137454361075

(5)恒容条件下,下列描述能证明该反应达到平衡的是_______(填字母)。
A.容器中气体密度不再改变B.不再改变
C.断裂同时断裂D.的体积分数不再改变

Ⅲ.利用“”电池将变废为宝。我国科研人员研制出可充电“”电池,以钠箔和多壁碳纳米管为电极材放电料,总反应为:。放电时,该电池会“吸入”,且生成的和C全部沉积在电极表面。其工作原理如图所示。

(6)在电池_______极(填“正”或“负”)被“吸入”。假设放电前两电极质量相等,当电路中转移电子时,两极的质量差为_______g。

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