1.
(2022高三上·浙江月考)
我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,“碳中和”对我国意味着:一是能源转型首当其冲:二是通过工艺改造、节能等措施减少二氧化碳的排放在能源的产生、转换、消费过程。
I.减少二氧化碳排放的方法之一是将CO2催化还原,比如:
反应1:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ•mol-1
反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
都是目前处理CO2的重要方法。回答下列问题:
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(1)
反应1在的条件下能自发发生,该反应的活化能Ea(正)Ea(逆)(填“大于”或“小于”)。
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(2)
已知:①CO和H
2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol
-1和-285.8kJ•mol
-1②H2O(l)=H2O(g) △H3=44.0kJ•mol-1 , 则△H2=kJ•mol-1。
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(3)
恒温恒容的密闭容器中,投入物质的量之比为1∶3的CO
2和H
2 , 发生反应:CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g) △H
1=-53.7kJ•mol
-1达到平衡,下列有关叙述正确的是____。
A . 升高温度,逆反应速率增加,平衡常数减小
B . 再加入一定量的CO2和H2 , CO2和H2的转化率不可能同时都增大
C . 加入合适的催化剂可以提高CO2的平衡转化率
D . 其他条件不变,改为恒温恒压,可以提高平衡时CH3OH的百分含量
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(4)
一定条件下,在1L密闭容器中加入2molCO
2和2molH
2只发生反应2:CO
2(g)+H
2(g)
CO(g)+H
2O(g),如图是随着反应的进行,CO
2的浓度随时间改变的变化图。若在t
1时刻再加入1molCO
2 , t
2时刻到达新的平衡。请你画出t
1~t
3内时刻CO
2的物质的量浓度随时间改变的变化图
。
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(5)
II.减少二氧化碳排放的方法之二是使用合适催化剂可由CO2和CH4可转化为CH3COOH,但反应中催化剂活性会因积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)而降低,同时存在的消碳反应CO2(s)+C(s)=2CO(g)则使积碳量减少。在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程:v=k•p(CH4)•[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)。在p(CH4)一定时,pa(CO2)>pb(CO2)>pc(CO2),如图可以表示不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势的是____(填序号)。
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(6)
III.减少二氧化碳排放的方法之三是使用电化学方法转化CO2 , 研究证明:CO2也可在熔融碳酸钠中通过电解生成CO,收集CO进行其他有机类合成。则生成CO的反应发生在极,该电极反应式是。
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