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  • 1. (2023·武汉模拟) 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

    1. (1) I.CO2在Pb催化剂作用下,通过电催化还原为CO、HCOOH等物质被认为是一种具有前景的利用CO2的方式。

      Pb催化剂中引入Bi能够提高它的选择性。Bi的价电子排布式为6s26p3 , 其在元素周期表中的位置为

    2. (2) 在Pb催化剂表面,CO2转化为CO和HCOOH是通过两种平行的反应途径进行的。CO2还原生成CO、HCOOH的关键中间体分别为*COOH、HCOO*。Pb催化剂催化CO2转化为CO和HCOOH的反应历程如图所示。(*表示吸附在催化剂表面)                   

      ①写出CO2在酸性介质中电催化还原为HCOOH的电极反应式

      ②产物的选择性是由催化剂对两种关键中间体的结合强度决定的。在Pb催化剂表面更利于生成

    3. (3) II.CH4与CO2重整是CO2再利用的研究热点之一,该重整反应体系主要涉及以下反应:

      反应①:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1

      反应②:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1

      反应③:2CO(g) CO2(g)+C(s) ΔH3=-172.5kJ·mol-1

      已知25℃时,CH4、CO和H2的燃烧热分别为890 kJ·mol-1、283kJ·mol-1和285.8kJ·mol-1则ΔH1=

    4. (4) 1.01×105 Pa下,将n(CO2):n(CH4)=1:1的混合气体置于密闭容器中,不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图所示。                         

      ①800℃时CO2的平衡转化率远大于600℃时CO2的平衡转化率,其原因是

      ②CH4的还原能力(R)可用于衡量CO2的转化效率,R= (平衡时CO2与CH4的物质的量变化量之比)。600℃时,R=;随温度的升高,R变化趋势为(填“增大”、“减小”、“先减小后增大”)。

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