CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将CO2作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ.工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,在合成塔中存在如下转化:
(1)液相中,合成尿素的热化学方程式为:2NH3(l)+CO2(l)=H2O(l)+NH2CONH2(l) △H=________kJ/mol。
(2)在恒容密闭容器中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0,下列说法错误的是________。
A. 反应在任何温度下都能自发进行 |
B. 增大CO2的浓度,有利于NH3的转化率增大 |
C. 当混合气体的密度不再发生改变时反应达平衡状态 |
D. 充入He,压强增大,平衡向正反应移动 |
Ⅱ.由与制备甲醇是当今研究的热点之一。
(3)在一定条件下,向0.5L恒容密闭容器中充入xmolCO2和ymolH2 , 发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-50kJ·mol-1。
①若x=1、y=3,测得在相同时间内,不同温度下H2的转化率如图1所示,T2时,若起始压强为10atm,Kp=________atm-2(结果保留一位小数,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
②已知速率方程v正=k正c(CO2)•c3(H2),v逆=k逆c(CH3OH)•c(H2O),k正、k逆是速率常数,只受温度影响,图2表示速率常数k正、k逆的对数lgk与温度的倒数之间的关系, A、B、D、E分别代表图1中a点、c点的速率常数,点________表示c点的lgk逆。
(4)我国科学家设计出如图装置实现CO2的转化,可有效解决温室效应及能源问题,总反应为CO2+NaClCO+NaClO。忽略气体在溶液中的溶解及溶液的体积变化。
①电极II的电极反应式为________;
②理论上转化44gCO2 , 左室溶液质量增重 ________。