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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:43 题号:22900719
资源化是实现“双碳”目标的重要途径。
方法1:化学还原制备等。
(1)以为原料合成乙烯,其反应的过程分两步进行:
   
   
写出加氢合成乙烯的热化学方程式:________
(2)利用二氧化碳合成淀粉,首先是利用二氧化碳制备甲醇。已知在某种催化剂作用下可同时发生以下两个反应:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
在压强为P的起始投料为1:3的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ。实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。

已知:的选择性
①有利于提高的选择性的措施有________(填序号)。
A.适当降温       B.适当升温       C.选择合适的催化剂
②温度高于350℃时,体系中发生的反应以________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为主,说明理由:________
③其中表示平衡时的选择性的曲线是________(填“a”或“b”)。
(3)合成乙醇。在一定温度下,向容积为1L的恒容密闭容器中,充入1molxmol,发生反应,测得平衡体系中,的体积分数x的关系如图所示。

mnp点中,的转化率最大的是________(填字母)点。该温度下,平衡常数K=________(列出算式即可得分)。
方法2:用电解法可将转化为多种原料。
(4)用如图装置电解二氧化碳制取甲烷,温度控制在10℃左右,持续通入二氧化碳,电解过程中,物质的量基本不变。写出阴极的电极反应式________;阳极产生的气体是________(写化学式)。

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【推荐1】二氧化碳催化加氢制甲醇,能助力“碳达峰”,涉及反应有:
反应①      
反应②      
反应③      
(1)反应②自发进行的条件是_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”),反应③_______
(2)反应③在热力学上趋势大于反应①,其原因是_______
(3)反应③有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态),催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低_______eV(eV为能量单位)。

(4)在下,按物质的量之比为进行投料,只发生反应①和反应③,平衡时CO和在含碳产物中的物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。

①图中a代表的物质是_______
②q曲线在250℃之后随温度升高而增大的原因是_______
③250℃时,反应①的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(5)向一定浓度的溶液通入至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。电解过程中生成尿素的电极反应式为_______

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解题方法
【推荐2】化学反应有物质变化,也有能量变化,化学能可与热能相互转化,也可与电能相互转化。
Ⅰ.工业合成氨中氢气的重要来源是水煤气,有关反应如下:①,它们的能量变化如图所示。

(1)写出图1对应的热化学方程式:_______
(2)结合图1、图2得出:_______
Ⅱ.如下所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有生成,池中逐渐溶解。(已知:交换膜仅阴离子能通过,质子交换膜仅能通过)

(3)a是电源的_______极(填“正”“负”)。穿过质子交换膜向_______(填“左”“右”)移动。
(4)石墨电极Ⅰ的电极反应式为_______,电解时,该极溶液中浓度将_______。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)当完全溶解时,至少产生_______L(换算成标准状况)。
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【推荐3】近年碳中和理念成为热门,通过“→合成气→高附加值产品”的工艺路线,可有效实现的资源化利用。请回答下列问题:
(1)加复制合成气(CO、)时发生下列反应:
已知:①   
   
   ___________
(2)经催化加氢可合成烯烃:   。在0.1MPa时,按投料,如下图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。

①在一个恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是___________(填字母)
A.容器内各物质的浓度不随时间变化       B.
C.容器内压强不随时间变化       D.混合气体的密度不再改变
②该反应的___________0(填“>”或“<”)。
③曲线b表示的物质为___________(用化学式表示)。
(3)由反应合成甲醇:   。某温度下,将1mol和3mol充入体积不变的2L密闭容器中,初始总压为8MPa,发生上述反应,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如下表:
时间/h12345
0.920.850.790.750.75

该条件下的分压平衡常数为___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)电催化制备燃料可实现资源综合利用。如图所示装置工作时,阳极的电极反应式为___________
2022-07-25更新 | 134次组卷
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