CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·mol−1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol−1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________。
高三化学填空题困难题
CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极CO2还原为HCOO−的电极反应式:________。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是________。
高三化学解答题困难题查看答案及解析
资源化利用能有效减少碳排放,充分利用碳资源。
(1)光电催化实现资源化利用的原理如图:
①写出阴极还原为的电极反应式:___________。
②与直接电解法相比,生成等量的时,光电催化法消耗的电能更少。其原因是___________。
(2)催化加氢合成二甲醚过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①反应Ⅰ中的平衡转化率随温度升高而增大的原因是__________。
②在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性(的选择性)随温度的变化如图:
T℃时,起始投入,,达到平衡时反应Ⅰ理论上消耗的物质的量为_______。该催化剂条件下合成二甲醚时较适宜的温度为260℃,其原因是______________。
(3)研究发现,(2)中的反应Ⅱ分两步完成,即发生反应Ⅲ和Ⅳ。
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
①反应Ⅳ的____
②其他条件相同时,若两容器中分别仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ,测得反应Ⅱ中的平衡转化率更高,其原因可能是__________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
电解法转化CO2可实现CO2资源化利用,现电解CO2制HCOOH的原理示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.Sn片与电源负极相连,用多孔锡电极代替普通Sn片更好
B.右池电极方程式为:H2O+2CO2+2e+=HCOO-+HCO3-
C.左池中H2O发生电解生成O2,从而使该池中KHCO3溶液浓度升高
D.溶液中,K+从左池通过阳离子交换膜移向右池
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·mol−1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol−1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,又能缓解能源危机。实现CO2资源化再利用的研究工作正在不断进行中。
(1)CO2和H2,合成CH3OH,用非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇的反应历程如图所示:
上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中___ (填字母)的能量变化。
A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO→*OCH
C. *OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH
(2)CO2和H2合成甲酸(HCOOH)其反应为:H2(g)+CO2(g)HCOOH(g)。一定温度下,恒容密闭容器中进行上述反应,测得v正(CO2)随反应时间(t)的变化如图所示。
①t2时,改变的条件是充入amolCO2,同时___。
②下列关于t1、t3时刻的说法,正确的是___。
a.平衡常数:K1>K3
b.混合气的平均分子量:<
c.混合气中HCOOH的体积分数:V1=V3
③标准平衡常数Kθ=,其中pθ为标准压强(1×105Pa),pH2、pCO2和pHCOOH为各组分的平衡分压,如pCO2=pxCO2,p为平衡总压,xCO2为平衡系统中CO2的物质的量分数。在标准压强下,向上述容器充入等物质的量的H2和CO2进行反应,测得HCOOH的平衡产率为w,则K=___(用含w字母表示)。
(3)O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池正极区发生的反应:①O2+e-=O2-;②___,O2的作用是___。
(4)CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下,向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液的pH=3,则=___。
(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5)
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
CO2的资源化利用能有效减少CO2的排放,充分利用碳资源。
(1)全球变暖现象很可能是大气中的温室气体(如CO2)聚集造成的。有科学家提出可以将CO2通过管道输送到海底,这样可减缓空气中CO2浓度的增加。下列有关说法正确的是__(填字母)。
A.送到海底越深的地方,CO2溶解得越多,同时CO2可能液化甚至变成干冰
B.把CO2输送到海底,会使海水酸性增强,有利于海洋生态环境
C.把CO2输送到海底,这是人类减缓空气中CO2浓度增加速率的唯一办法
D.要减缓空气中CO2浓度的增加,最有效的措施是使用新能源和植树造林
(2)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ·mol-1
则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=__kJ·mol-1。
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是CO2转化的一种方法,主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5kJ·mol-1
在一体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2与1molH2,CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化曲线如图所示。其中:CH3OCH3的选择性=×100%。
①CH3OCH3的选择性随温度的升高而降低的原因是___。
②270℃时,测得平衡时CH3OCH3的物质的量为0.1mol,此时反应Ⅰ的化学平衡常数K=__(保留2位有效数字)。
(4)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。电解装置中分别以多晶Cu和铂为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,阴、阳极室的KHCO3溶液的浓度(约0.1mol·L-1左右)基本保持不变。并向某极室内持续通入CO2,温度控制在10℃左右。通入CO2的电极为___(填“阴极”或“阳极”),生成C2H4的电极反应式为__。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
CO2 的资源化利用能有效减少 CO2 排放,充分利用碳资源。
⑴在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式_____。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2 只来自于H2O。用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
______________+________________
⑵电解法转化 CO2 可实现 CO2 资源化利用。电解 CO2 制 HCOOK 的原理示意图如下。
①阴极的电极反应式为_____。
②电解一段时间后,阳极区KHCO3 浓度下降,原因是______________________________________。
⑶CO2 催化加氢合成二甲醚是一种 CO2 转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g) + H2(g) === CO(g) + H2O(g) ΔH = +41.2 kJ·mol−1
反应Ⅱ:2CO2(g) + 6H2(g) === CH3OCH3(g) + 3H2O(g) ΔH = −122.5 kJ·mol−1
在恒压、CO2 和H2 的起始量一定的条件下,CO2 平衡转化率和平衡时 CH3OCH3 的选择性随温度的变化如图。
CH3OCH3 的选择性 =2CH3OCH3的物质的量反应的CO2的物质的量×100%
①温度高于300 ℃时,CO2 平衡转化率随温度升高而上升的原因是____________。
②220℃时,在催化剂作用下 CO2 与H2 反应一段时间后,测得 CH3OCH3 的选择性为48%(图中 A 点)。反应时间和温度不变,提高 CH3OCH3 选择性的措施有_________________。
A.增大压强 B. 使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 C. 及时移走产物
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
(1)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO,CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化见下图。
①写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式:________。
②与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是________。
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极CO2还原为HCOO−的电极反应式:________。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是________。
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·mol−1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol−1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:
CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
(12分)为应对环境污染,使得对如何减少煤燃烧和汽车尾气中各种含碳、氮、硫等气体的排放,及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。
(1)为减少煤燃烧中废气的排放,常将煤转化为清洁气体燃料。请写出焦炭与水蒸气高温下反应的化学方程式: 。
(2)选择适当的催化剂在高温下可将汽车尾气中的 CO、NO转化为无毒气体。
已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H1=-566 kJ∙mol-1
②2NO(g)+2CO(g) ⇋ N2(g)+ 2CO2(g) ∆H2=-746 kJ∙mol-1
则反应N2(g)+ O2(g)= 2NO(g)的∆H= kJ∙mol-1。
(3)在一定温度下,向1L密闭容器中充入0.5 mol NO、2 mol CO,发生上述反应②,
20s反应达平衡,此时CO的物质的量为1.6 mol。在该温度下反应的平衡常数K= 。
(4)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_____________________。
(5)氮氧化物进入水体可转化为NO3─,电化学降解法可用于治理水中NO3─的污染。原理如图所示。
电源正极为 (填“A”或“B”),若电解过程中转移了0.4mol电子,则处理掉的NO3─为 g。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
电解法利用 CO2制备甲酸盐可实现 CO2资源化利用, 其装置如图所示:
下列说法错误的是
A.a 极为正极,K+由左向右通过交换膜
B.乙池中的反应为 CO2+HCO3-+2e-= HCOO-+ CO32-
C.电解过程中,Pt 电极产生的气体可以用作燃料电池的负极反应
D.两池的溶液 KHCO3浓度均降低
高三化学单选题困难题查看答案及解析