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  • 1. (2023高三上·杨浦月考) 本次亚运会火炬燃料甲醇是利用焦炉气中的氢气(H2)与从工业尾气中捕集的二氧化碳(CO2)合成,并由远程甲醇动力重卡提供运输保障。

    Ⅰ.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g) + 3H2(g)=CH2OH(g) + H2O(g)

    该反应一般认为通过如下步骤来实现:

    ①CO2(g) +H2(g)=CO(g) + H2O(g) ΔH1 = +41 kJ·mol-1

    ②CO (g) + 2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2 = -90 kJ·mol-1

    1. (1) 总反应的 ΔH=kJ·mol-1;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是(填标号)。

    2. (2) 甲醇可作为燃料使用,也可用CH3OH 和O2组合形成质子交换膜燃料电池,其结构示意图如图所示:

      ①电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,则c电极的反应方程式

      ②下图是一个电化学过程的装置示意图。 已知甲池的总反应式为 2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O

      a.甲池是(填“原电池”或“电解池”),通入O2的电极作极;

      b.乙池是(填“原电池”或“电解池”),石墨电极为极, 电极反应式为。乙池中总反应的离子方程式为。一段时间后丙池极(填“阴极”或“阳极”)附近有白色浑浊出现。

      c. 当乙池中Ag极的质量增加5.40 g时, 甲池中理论上消耗O2mL(标准状况)。

    3. (3) 回收并利用CO2一直是科研人员研究的热点。2021年,中科院天津工业生物技术研究所成果“无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉”在国际学术期刊《自然》上发表。其中一步核心反应如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是

      A . 反应①中消耗44gCO2 , 转移电子数为6NA B . 反应③中 cat为催化剂,实验室常用MnO2催化该反应 C . 30g HCHO与DHA 的混合物中所含氧原子数为2 NA D . 淀粉与纤维素的分子式相同,但不互为同分异构体
    4. (4) 利用两种金属催化剂,在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和 HCOOH的反应过程示意图如图:

      下列说法正确的是___________

      A . 在转化为CO 的路径中,只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成 B . 在转化为HCOOH的路径中,CO2被氧化为HCOOH C . 两个转化路径均有非极性键的形成 D . 上述反应过程说明催化剂具有选择性
    5. (5) CO用于处理大气污染物 N2O 的反应为 CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g)。在Zn+作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。

         

      总反应:CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=kJ/mol;该总反应的决速步是反应(填“①”或“②”)。

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