题目

在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题： （1） 利用CH4-CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。①该反应一般认为通过如下步骤来实现：I．CH4(g)=C(ads)+2H2(g)II．C(ads)+CO2(g)=2CO(g)上述反应中C( ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示：①反应I是(填“ 慢反应”或“快反应”)，CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为。(选取图中E1、E2、E3、E4、E5表示反应热)。②在恒压条件下，等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图1所示。已知在干重整中还发生了副反应：H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH＞ 0，则表示CO2平衡转化率的是曲线 (填“ A”或“B") ，判断的依据是。③在恒压p 、800 K条件下，在密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g) ，若曲线A对应物质的平衡转化率为40%，曲线B对应物质的平衡转化率为20%，则以上反应平衡体系中n(H2)： n(H2O)=，则干重整反应的平衡常数Kp (用平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。 （2） 二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法，已知反应过程中在三种不同催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图所示(IS表示始态，TS表示过渡态，FS表示终态， *表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性，其原因可能是。 （3） 科学家通过使用双极膜电渗析法来捕获和转化海水中的CO2 ， 其原理如图所示。①写出与电源正极相连一极上的电极反应式：。②下列说法正确的是(填字母)。A．循环液1和循环液2中的阴离子种类相同B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C．水的电离程度：处理后海水1＞处理后海水2D．该方法可以同时将海水进行淡化 答案： 【1】慢反应【2】CH4(g) +CO2 (g) =2CO(g) +2H2 (g) ΔH=+ (E3- E1) kJ/mol【3】A【4】相同条件下，因为CO2同时参与两个反应，故转化率更大【5】1：1【6】(0.6p2.4)2⋅(0.2p2.4)2(0.8p2.4)⋅(0.6p2.4) 【1】在N-C/Cu催化剂表面，反应2CO*=OCCO*的活化能较小， 促进了C-C键形成(或其他合理说法) 【1】Fe(CN)64--e-= Fe(CN)63-【2】A

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