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  • 1. (2023·许昌模拟) 为加快实现“双碳”目标,有效应对全球气候变化、构建低碳社会,CO₂资源化利用受到越来越多的关注。

    1. (1) I.Sabatier反应可实现CO₂甲烷化:

      反应1    CO₂(g)+4H₂(g) CH₄(g)+2H₂O(g)      ΔH=-165kJ⋅mol⁻¹

      同时还发生的反应如下:

      反应2   CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)       ΔH=+41kJ⋅mol⁻¹

      已知键能是指气态原子形成1mol化学键释放的能量,上述反应中相关的化学键键能数据如下:

      化学键

      O-H

      C-H

      C=O

      H-H

      键能/(kJ·mol⁻¹)

      463

      414

      802

      436

      则C(g)+O(g)=CO(g)     ΔH=kJ⋅mol⁻¹。

    2. (2) 向某恒压密闭容器中充入5molCO₂和20molH₂,在不同温度下达到平衡时各含碳元素物质的物质的量n(X)与温度T的关系如下图所示。

      ①当反应1和反应2均达到化学平衡状态时,维持温度不变,增大容器体积,则反应2的平衡移动方向(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),反应2的平衡常数(填“增大”“减小”或“不变”)。

      ②曲线Y表示的是(填含碳元素物质的化学式)的物质的量与温度的关系,曲线Z所表示的物质在800K~1100K之间物质的量增大的原因是

      ③800K时,反应2的压强平衡常数Kp=(计算结果保留两位有效数字,用分压代替浓度,分压=物质的量分数×总压)。

    3. (3)  Ⅱ.一种从高炉气回收CO₂制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如下:

      铂电极上生成HCOOH的电极反应式为;电解过程中还伴随着析氢反应,若生成HCOOH的电解效率为80%,当电路中转移1mole⁻时,阴极室溶液的质量增加g(CO₂溶解量不计)[B的电解效率=]。

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