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高中化学
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综合题
1.
(2023高三上·重庆市月考)
为了实现“碳中和”的目标,有多种方式,如节能减排,吸收储存,转化等。工业上用下列反应I将CO
2
进行加氢转化成甲醇,反应I:
, 同时还伴有副反应II:
。
(1) 已知H
2
, CH
3
OH的燃烧热△H分别为-285.8kJ/mol,-726.5kJ/mol,水,甲醇的汽化热分别为44kJ/mol,39.4kJ/mol,则反应I的△H=
。
(2) 在一容器中以物质的量之比1:3的比例通入CO
2
和H
2
, 并通入少量H
2
O(g)活化催化剂Cu/ZnO,得出的结果如下图所示,请选出最适宜的合成条件
(选择水蒸气含量和反应时间)。
(3) 研究表明有水蒸气参与的反应进程如下图所示,eV表示能量单位,该催化反应优先选择
路径。(选“COOH*”或“HCOO*”)
(4) 假设在一刚性容器中,起始压强为4×10
6
Pa,以体积比1:3的比例通入CO
2
和H
2
, H
2
O的体积分数为0.06%,该条件下4小时反应I和II达到平衡,CO
2
的转化率为4%,甲醇的选择性为98%,为了简化计算,忽略反应起始加入的0.06%的水蒸气,计算该情况下H
2
O(g)的压强为
,甲醇的反应速率为
Pa/h(单位为Pa/h),反应II的K
p
=
。
(5) 工业上还可用In
2
O
3
电极电化学还原CO
2
得到HCOO
-
, 另一石墨电极得到产品CH
3
(CH
2
)
6
CN,写出阴极的电极反应:
,当外电路转移1mol电子时,生成的产品CH
3
(CH
2
)
6
CN的物质的量为
。
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