科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。I.CO2可用来合成低碳烯烃。2CO2(g)+6H2(g)CH2=C...
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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。
I. CO2可用来合成低碳烯烃。
2CO2(g) +6H2(g)CH2 =CH2(g) +4H2O(g) ΔH= akJ/mol
请回答:
(1)已知:H2和CH2 =CH2的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol,且H2O(g)H2O(1) ΔH = -44.0 kJ/mol,则 a=____________kJ/mol。
(2)上述由CO2合成CH2 =CH2的反应在__________下自发进行(填“高温”或“低温”),理由是___________________。
(3)在体积为1 L的密闭容器中,充入3 mol H2和1 mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是_________。
A.平衡常数大小:KM>KN
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.图1中M点时,乙烯的体积分数为7.7%
D.当压强或n( H2)/n(CO2)不变时均可*化学反应已达到平衡状态
(4)保持温度不变,在体积为VL的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2) = 3∶1的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象。
II .利用“ Na—CO2”电池将CO2变废为宝。
我国科研人员研制出的可充电“ Na—CO2”电池,以*箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图3所示:
(5)放电时,正极的电极反应式为______________________。
(6)若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,当转移0.2 mol e-时,两极的质量差为_________g。
(7)选用髙***—四甘醇二*醚做电解液的优点是___________________________(至少写两点)。
【回答】
(1)-127.8(2分)
(2)低温(1分)根据△G=△H-T△S,△H<0 △S<0,要使反应自发进行使△G<0,需低温下进行。(2分)
(3)AC(2分)
(4)(2分)
作图要求:O点坐标(0,12.5),t0平衡时在12.5到20之间,t1时体积瞬间扩大至2VL
时,平衡左移减小,但达到新平衡大于12.5。
(5)3CO2+4Na++4e-=2Na2O3+C(2分)
(6)15.8(2分)
(7)导电*好、与金属*不反应、难挥发等特点(合理给分)(2分)
知识点:化学平衡单元测试
题型:填空题