問題詳情:
科學家積極探索新技術對CO2進行綜合利用。
I. CO2可用來合成低碳烯烴。
2CO2(g) +6H2(g)CH2 =CH2(g) +4H2O(g) ΔH= akJ/mol
請回答:
(1)已知:H2和CH2 =CH2的燃燒熱分別是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol,且H2O(g)H2O(1) ΔH = -44.0 kJ/mol,則 a=____________kJ/mol。
(2)上述由CO2合成CH2 =CH2的反應在__________下自發進行(填“高溫”或“低溫”),理由是___________________。
(3)在體積爲1 L的密閉容器中,充入3 mol H2和1 mol CO2,測得溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖1所示。下列說法正確的是_________。
A.平衡常數大小:KM>KN
B.其他條件不變,若不使用催化劑,則250℃時CO2的平衡轉化率可能位於點M1
C.圖1中M點時,乙烯的體積分數爲7.7%
D.當壓強或n( H2)/n(CO2)不變時均可*化學反應已達到平衡狀態
(4)保持溫度不變,在體積爲VL的恆容容器中以n(H2)∶n(CO2) = 3∶1的投料比加入反應物,t0時達到化學平衡。t1時將容器體積瞬間擴大至2V L並保持不變,t2時重新達平衡。請在圖2中作出容器內混合氣體的平均相對分子質量隨時間變化的圖象。
II .利用“ Na—CO2”電池將CO2變廢爲寶。
我國科研人員研製出的可充電“ Na—CO2”電池,以*箔和多壁碳納米管(MWCNT)爲電極材料,總反應爲4Na+3CO22Na2CO3+C。放電時該電池“吸入”CO2,其工作原理如圖3所示:
(5)放電時,正極的電極反應式爲______________________。
(6)若生成的Na2CO3和C全部沉積在電極表面,當轉移0.2 mol e-時,兩極的質量差爲_________g。
(7)選用髙***—四甘醇二*醚做電解液的優點是___________________________(至少寫兩點)。
【回答】
(1)-127.8(2分)
(2)低溫(1分)根據△G=△H-T△S,△H<0 △S<0,要使反應自發進行使△G<0,需低溫下進行。(2分)
(3)AC(2分)
(4)(2分)
作圖要求:O點座標(0,12.5),t0平衡時在12.5到20之間,t1時體積瞬間擴大至2VL
時,平衡左移減小,但達到新平衡大於12.5。
(5)3CO2+4Na++4e-=2Na2O3+C(2分)
(6)15.8(2分)
(7)導電*好、與金屬*不反應、難揮發等特點(合理給分)(2分)
知識點:化學平衡單元測試
題型:填空題