中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。
(1)有效“減碳”的手段之一是節(jié)能。下列制氫方法最節(jié)能的是___________。(填字母序號)
A.電解水制氫:2H
2O
2H
2↑+O
2↑
B.高溫使水分解制氫:2H
2O
2H
2↑+O
2↑
C.太陽光催化分解水制氫:2H
2O
2H
2↑+O
2↑
D.天然氣制氫:CH
4+H
2O
CO+3H
2
(2)CO
2加氫合成DME(二甲醚)是解決能源危機(jī)的研究方向之一。2CO
2(g)+6H
2(g)→CH
3OCH
3(g)+3H
2O;△H>0。請?jiān)谧鴺?biāo)圖中畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意罔,并進(jìn)行必要標(biāo)注。
(3)CO
2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO
2和3 molH
2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g);△H=-49.0 kJ/mol,測得CO
2和CH
3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如右上圖所示。 ①從3 min到10min,v(H
2) =___________mol/(L·min)。②能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填編號)。
A.反應(yīng)中CO
2與CH
3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1 (即圖中交叉點(diǎn))
B.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)每消耗3 molH
2,同時(shí)生成1 molH
2O
D.CO
2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變
(4)工業(yè)上CH
3OH也可由CO和H
2合成。參考合成反應(yīng)CO(g)+2H
2(g)
CH
3OH(g)的平衡常數(shù):
下列說法正確的是_______。
a.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
b.該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,高溫下可自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)
c.在T℃時(shí),1L密閉容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H
2,達(dá)到平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化率為40%,則此時(shí)的平衡常數(shù)約為46.3
d.工業(yè)上采用稍高的壓強(qiáng)(5MPa)和250℃,是因?yàn)榇藯l件下,原料氣轉(zhuǎn)化率最高