我國向世界鄭重承諾力爭在2030年前實現(xiàn)碳達峰，在2060年前實現(xiàn)碳中和。在實現(xiàn)碳達峰和碳中和的過程中化學(xué)發(fā)揮著重要的作用。
Ⅰ．以TiO2為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解CO2的反應(yīng)：2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）為溫室氣體減排提供了一個新途徑，該反應(yīng)轉(zhuǎn)化過程及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時的能量變化如圖所示：
（1）根據(jù)數(shù)據(jù)計算，2CO2（g）=2CO（g）+O2（g），△H=+556+556kJ/mol
（2）將一氧化碳與氧氣的反應(yīng)設(shè)計成燃料電池，工作原理如圖所示，該裝置中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉，其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。
工作時，負(fù)極電極反應(yīng)式 CO+O2--2e-=CO2CO+O2--2e-=CO2
Ⅱ．科學(xué)家開發(fā)高效多功能催化劑，高選擇性利用CO2和H2制備CH4，實現(xiàn)廢舊物資循環(huán)利用。反應(yīng)原理是CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）。
（1）在恒溫恒容條件下充入CO2和H2發(fā)生上述反應(yīng)。
①下列情況表明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是 BCBC（填標(biāo)號）。
A．混合氣體的密度不隨時間變化
B．混合氣體的總壓強不隨時間變化
C．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時間變化
D．CH4和H2O（g）的濃度之比不隨時間變化
②其他條件相同，只改變下列一個條件，能提高CH4生成速率的是 BB（填標(biāo)號）。
A．降低溫度
B．再充入H2
C．充入N2
D．及時移走部分H2
（2）在恒容密閉容器中充入一定量CO2和H2發(fā)生上述反應(yīng)，測得一定時間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率與催化劑Cat1、Cat2以及溫度的關(guān)系如圖，催化效率較高的是 Cat2Cat2（填“Cat1”或“Cat2”），理由是 在相同條件下，Cat2對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率更高在相同條件下，Cat2對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率更高。
（3）在某溫度下，向一容積為2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和4molH2，發(fā)生上述反應(yīng)，測得氣體總壓強變化如圖。
0～10min內(nèi)，v（H2）=0.10.1mol?L-1?min-1；0～5min內(nèi)v（H2） 大于大于（填“大于”“小于”或“等于”）5～10min內(nèi)v（H2）。
【答案】+556；CO+O2--2e-=CO2；BC；B；Cat2；在相同條件下，Cat2對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率更高；0.1；大于
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：13引用：2難度：0.6
相似題
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1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：60引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3
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