解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷21
为使CO2的利用更具价值,某研究小组设计了如下三种减碳方式。请按要求回答下列问题。
(1)设想1:用太阳能将CO2转化成O2和C(s,石墨烯)如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/29/5b75a631-2383-4b23-b8f4-12f2ef4931d5.png?resizew=293)
①热分解系统中能量转化形式为___________ 。
②在重整系统中的还原剂为:___________ 。
(2)设想2:CO2和CH4反应转化为CH3COOH,其催化反应历程示意图如下(E1与E2的单位为kJ):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/29/8e7ddcf2-b74a-4fbf-a1bc-604ca37d1808.png?resizew=550)
①该催化总反应为___________ 。
②Ⅰ→Ⅲ反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.svg)
___________ kJ/mol。
(3)设想3:CO2与H2在催化剂作用下制取乙烯:在2L密闭容器中分别投入2mol CO2,6mol H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g)
;在不同温度下,用传感技术测出平衡时n(H2)的变化关系如图所示。
①该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.svg)
___________ 0(填“>”“<”或“不能确定”)。
②200℃,5min达平衡,v(C2H4)=___________ ;CO2的平衡转化率为___________ ;该反应平衡常数的值为___________ 。
③其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,达新平衡时比原平衡C2H4浓度将___________ (填“增大”“减小”或“不变),判断理由是 ___________ 。
(1)设想1:用太阳能将CO2转化成O2和C(s,石墨烯)如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/29/5b75a631-2383-4b23-b8f4-12f2ef4931d5.png?resizew=293)
①热分解系统中能量转化形式为
②在重整系统中的还原剂为:
(2)设想2:CO2和CH4反应转化为CH3COOH,其催化反应历程示意图如下(E1与E2的单位为kJ):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/29/8e7ddcf2-b74a-4fbf-a1bc-604ca37d1808.png?resizew=550)
①该催化总反应为
②Ⅰ→Ⅲ反应的
(3)设想3:CO2与H2在催化剂作用下制取乙烯:在2L密闭容器中分别投入2mol CO2,6mol H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/14/3453511629963264/3455551611625472/STEM/a9f914b46dc74d37b06edc406e6433bf.png?resizew=179)
①该反应的
②200℃,5min达平衡,v(C2H4)=
③其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,达新平衡时比原平衡C2H4浓度将
23-24高二上·四川成都·阶段练习
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二氯化碳利用具有十分重要的意义,科学家有以下几个设想。
(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯),其设想如下:
①Fe3O4中Fe的化合价是+ 2和__________ ;
②重整系统发生反应的化学方程式为______________________________ 。
(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
C2H4 (g)+ 4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如右下图所示。
① 其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,CO2转化率将_____________ (填“增大”、“ 减小”或“不变”);
②△H________ 0(填“>”“<”“ 不能确定”)。
③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性C2H4________ H2O (填“>”“<”“ 不能确定”)。
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)
①已知:NH3·H2O(aq)
NH4+ (aq) +OH-(aq) △H1=a kJ•mol-1
CO2 (g) + H2O(l)
H2CO3 (aq) △H2=bkJ•mol-1
H2CO3(aq) + OH-(aq)
HCO3-(aq) + H2O(l) △H3=ckJ•mol-1
则利用NH3• H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为_____________________________ ;
②已知常温下相关数据如表:
则反应NH4++HCO3-+H2O
NH3• H2O+ H2CO3的平衡常数k=___________ 。
(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯),其设想如下:
①Fe3O4中Fe的化合价是+ 2和
②重整系统发生反应的化学方程式为
(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/25/1651427231137792/1652023359758336/STEM/62d20a9e99394f14ae20588d25714da0.png?resizew=38)
① 其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,CO2转化率将
②△H
③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性C2H4
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)
①已知:NH3·H2O(aq)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/25/1651427231137792/1652023359758336/STEM/62d20a9e99394f14ae20588d25714da0.png?resizew=38)
CO2 (g) + H2O(l)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/25/1651427231137792/1652023359758336/STEM/6f5291cc07a241d7b79698022086b13e.png?resizew=31)
H2CO3(aq) + OH-(aq)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/25/1651427231137792/1652023359758336/STEM/62d20a9e99394f14ae20588d25714da0.png?resizew=38)
则利用NH3• H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为
②已知常温下相关数据如表:
Kb(NH3·H2O) | 2×10-5mol • L-1 |
Ka1(H2CO3) | 4×10-7mol • L-1 |
Ka2(H2CO3) | 4×10-11mol • L-1 |
则反应NH4++HCO3-+H2O
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/25/1651427231137792/1652023359758336/STEM/62d20a9e99394f14ae20588d25714da0.png?resizew=38)
二氧化碳利用具有十分重要的意义,科学家有以下几个设想。
(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯),其设想如图:
则重整系统发生反应的化学方程式为_________ 。
(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+ 4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图所示。
①其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,CO2转化率将________ (填“增大”、“ 减小”或“不变”);
②△H_____ 0(填“>”“<”“ 不能确定”)。
③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性C2H4_____ H2O (填“>”“<”“ 不能确定”)。
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)
①已知:NH3·H2O(aq)
NH4+(aq)+OH-(aq) △H1=akJ/mol
CO2(g)+H2O(l)
H2CO3(aq) △H2=bkJ/mol
H2CO3(aq)+OH-(aq)
HCO3-(aq)+H2O(l) △H3=ckJ/mol
则利用NH3• H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为______________________ ;
②已知常温下相关数据如表:
则反应NH4++HCO3-+H2O
NH3• H2O+H2CO3的平衡常数K=___________ 。
(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯),其设想如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/2/47d243c7-e591-4d45-a69b-96dd82915caf.png?resizew=318)
则重整系统发生反应的化学方程式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/2/92884705-a8a2-42d3-a405-7ae197e9e430.png?resizew=346)
(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/10/2157511640801280/null/STEM/4c15118a53b64ae0b9d50d4568001847.png?resizew=33)
①其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,CO2转化率将
②△H
③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性C2H4
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)
①已知:NH3·H2O(aq)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/10/2157511640801280/null/STEM/4c15118a53b64ae0b9d50d4568001847.png?resizew=33)
CO2(g)+H2O(l)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/10/2157511640801280/null/STEM/4c15118a53b64ae0b9d50d4568001847.png?resizew=33)
H2CO3(aq)+OH-(aq)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/10/2157511640801280/null/STEM/4c15118a53b64ae0b9d50d4568001847.png?resizew=33)
则利用NH3• H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为
②已知常温下相关数据如表:
Kb(NH3·H2O) | 2×10-5kJ/mol |
Ka1(H2CO3) | 4×10-7kJ/mol |
Ka2(H2CO3) | 4×10-11kJ/mol |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/10/2157511640801280/null/STEM/4c15118a53b64ae0b9d50d4568001847.png?resizew=33)
一氧化碳、二氧化碳的利用具有十分重要的意义,科学家提出以下几个设想:
Ⅰ.二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一恒容密闭容器中分别投入1mol CO2、3mol H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2 的物质的量变化关系如图所示。
(1)其他条件不变,起始时若按1mol CO2、2mol H2进行投料,则CO2的转化率将____________ (填“增大”“ 减小”或“不变”)。
(2)△H____________ (填“>” “<” 或“不能确定” )0。
(3)若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性:C2H4_______ (填“>” “<”或“不能确定”)H2O。
Ⅱ.甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
请回答下列问题:
(4)根据反应比较△H1__________ (填“>”“ <”或“不确定”)△H2。
(5)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.8mol·L-1、0.1mol×L-1、0.3mol·L-1、0.15mol·L-1,则此时v(正)____________ (填“>”“ =”或“<””)v(逆)。
(6)下列措施能使反应③的平衡体系中
增大的是___________ (填字母)。
A.将H2O(g)从体系中分离出去 B.充入He(g),使体系压强增大
C.升高温度 D.再充入1mol H2
Ⅲ.(7)有人设想将CO 按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g),请你分析该设想能否实现?_______________ (填“能”或“不能”),依据是__________________ 。
Ⅰ.二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一恒容密闭容器中分别投入1mol CO2、3mol H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/20/2036612047822848/2037289995649024/STEM/f54315b263864e30aaac892be25f8551.png?resizew=33)
(1)其他条件不变,起始时若按1mol CO2、2mol H2进行投料,则CO2的转化率将
(2)△H
(3)若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性:C2H4
Ⅱ.甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
化学反应 | ![]() | 500 | 700 | 800 |
①2H2(g)+CO(g)![]() | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)![]() | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2 (g)![]() | K3 |
请回答下列问题:
(4)根据反应比较△H1
(5)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.8mol·L-1、0.1mol×L-1、0.3mol·L-1、0.15mol·L-1,则此时v(正)
(6)下列措施能使反应③的平衡体系中
A.将H2O(g)从体系中分离出去 B.充入He(g),使体系压强增大
C.升高温度 D.再充入1mol H2
Ⅲ.(7)有人设想将CO 按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g),请你分析该设想能否实现?
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