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  • 1. (2022·贵州模拟) 碳基能源的大量消耗使大气中CO2的浓度持续不断地增大,造成的温室效应得到了世界各国的广泛重视。CO2甲烷化是有效利用二氧化碳资源的途径之一,是减少CO2的一种比较有效的实际方法,在环境保护方面显示出较大潜力。CO2甲烷化过程涉及的化学反应如下:

    ①CO2甲烷化反应:CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g) H=-165 kJ·mol-1

    ②逆水煤气变换反应:CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) H=+41.1 kJ·mol-1

    1. (1) 写出CO甲烷化反应的热化学方程式:
    2. (2) 图甲是温度和压强对CO2平衡转化率影响的关系图。随温度的升高,CO2的转化率先减小后增大的原因是,该实验条件下的压强有0.1MPa、3.0MPa、10.0MPa,图中a点压强为MPa。

    3. (3) 图乙是反应条件对CO2甲烷化反应中CH4选择性影响的关系图。工业上一般选用的温度为400℃,则压强应选用MPa,原因是

    4. (4) 450℃时,若在体积为1 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和4 mol H2混合原料气只发生反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165 kJ·mol-1。平衡时CO2的转化率为75%,则该温度下此反应的平衡常数K=
    5. (5) 废气中的CO2可转化为甲醚(CH3OCH3) ,甲醚可用于制作甲醚燃料电池(如图丙),质子交换膜左右两侧溶液均为6 mol·L-1的H2SO4溶液。则电极d为(填“正”或“负”)极,电极c上发生的电极反应为

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