1. CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1) CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为(写离子符号);若所得溶液c(HCO3)∶c(CO32)=2∶1,溶液pH=。(室温下,H2CO3K1=4×107K2=5×1011
(2) CO2与CH4经催化重整,制得合成气:

CH4(g)+ CO2(g)  2CO (g)+ 2H2(g)

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:

化学键

C—H

C=O

H—H

C O(CO)

键能/kJ·mol1

413

745

436

1075

则该反应的ΔH=。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是(填“A” 或“B ”)。

②按一定体积比加入CH4和CO2 , 在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是

(3) O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图4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。

电池的负极反应式:

电池的正极反应式:6O2+6e=6O2

6CO2+6O2=3C2O42

反应过程中O2的作用是

该电池的总反应式:

【考点】
反应热和焓变; 盖斯定律及其应用; 电极反应和电池反应方程式; 原电池工作原理及应用;
【答案】

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1.

目前人工固氨和二氧化碳利用技术,对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。

Ⅰ.目前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。二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳,其总反应可表示为

(1)该反应能自发的条件是(填“低温”或“高温”)。
(2)二氧化碳催化加氢制甲醇合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH),在t=250℃时x(CH3OH)随压强(p)的变化及在时x(CH3OH)随温度(t)的变化,如图所示。

①图中对应等温过程的曲线是(填“a”或“b”),判断的理由是

②t=250℃时,当x(CH3OH)=0.10时,的平衡转化率,(保留小数点后一位)此条件下该反应的Kp=。(保留小数点后两位)(对于气相反应,可以用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。

(3)研究表明,在电解质水溶液中,电池中的气体可被还原,(填“正”或“负”)极发生电化学反应,而在碱性介质中被还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH),其电极反应方程式为

Ⅱ.目前工业上利用氮气和氢气催化合成氨是人工固氮的主要手段。合成氨的反应历程和能量变化如图所示。请回答下列问题:

(4)合成氨反应的热化学方程式为
(5)对总反应速率影响较大的步骤的能垒(活化能)为kJ,该步骤的化学方程式为
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