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  • 1. (2021·邯郸模拟) 2020年9月,习近平主席在第75届联合国大会提出我国要实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。

    1. (1) I.研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)    ∆H

      一定压强下,由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1、-74.9kJ·mol-1、-110.4kJ·mol-1.则上述反应的∆H=kJ·mol-1

    2. (2) 此反应的活化能Ea(正)Ea(逆)(填“>”、“=”或“<”),利于反应自发进行的条件是(填“高温”或“低温”)。
    3. (3) 一定温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应,初始时CO2和CH4的分压分别为14kPa、16kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强是起始时的1.4倍,则该反应的平衡常数Kp=(kPa)2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
    4. (4) II.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)  ∆H=-165kJ·mol-1 , 催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如下图所示。

      高于320℃后,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是

    5. (5) 对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是,使用的合适温度为
    6. (6) III.以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯,其原理如下图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。

      阴极上的电极反应式为;每生成0.5mol乙烯,理论上需消耗铅蓄电池中mol硫酸。

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