“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
Ⅰ.用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
C+ KMnO4+ H2SO4→ _CO2↑+ MnSO4 + K2SO4+ H2O
Ⅱ.工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO(同时产生H2),CO和水蒸气在一定条件下发生反应也能制取氢气:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
达到平衡的时间 |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
|||
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
|||
① |
1 |
4 |
0 |
0 |
t1 min |
放出热量:32.8 kJ |
② |
2 |
8 |
0 |
0 |
t2 min |
放出热量:Q |
(1)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为 。
(2)计算容器②中反应的平衡常数K= 。
(3)下列叙述正确的是 (填字母序号)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q =" 65.6" kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.容器①中,反应的化学反应速率为:
e.平衡时,容器中的转化率:① < ②
Ⅲ.工业上利用用CO2来生产燃料甲醇的反应原理:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),某些化学键的键能数据如下表:
则该热化学反应方程式为 。
Ⅳ.将CH3OH设计成燃料电池,其利用率更高,下图是利用甲醇燃料电池进行某种电化学反应的示意图。
①写出该燃料电池的负极电极方程式 。
②若A、B是石墨电极,X为NaCl溶液,当A极产生22.4L气体(标况下),则理论上消耗CH3OH 克。
③若乙池要实现铁上镀铜,则A电极选择 。