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  • 科学家积极探索新技术对\(\rm{CO_{2}}\)进行综合利用。

    Ⅰ\(\rm{.CO_{2}}\) 可用来合成低碳烯烃。请回答:

    \(\rm{2CO_{2}(g)}\) \(\rm{+6H_{2}(g)⇌ CH_{2}=CH_{2}(g)+4H_{2}O(g)}\)  \(\rm{\triangle H=a}\) \(\rm{kJ/mol}\)

         

                        图\(\rm{1}\)                                             图\(\rm{2}\)

    \(\rm{(1)}\)已知:\(\rm{H_{2}}\) 和\(\rm{CH_{2}=CH}\) 的燃烧热分别是\(\rm{285.8}\) \(\rm{kJ/mol}\) 和\(\rm{1411.0}\) \(\rm{kJ/mol}\),且\(\rm{H_{2}O(g) H_{2}O(l)}\) \(\rm{\triangle H=}\) \(\rm{-44.0}\) \(\rm{kJ}\) \(\rm{/mol}\),则\(\rm{a=}\)_______\(\rm{kJ/mol}\)。

    \(\rm{(2)}\)上述由\(\rm{CO_{2}}\) 合成\(\rm{CH_{2}=CH_{2}}\)的反应在_______下自发进行\(\rm{(}\)填“高温”或“低温”\(\rm{)}\)。

    \(\rm{(3)}\)在体积为\(\rm{1L}\)的恒容密闭容器中,充入\(\rm{3}\) \(\rm{mol H_{2}}\)和\(\rm{1mol}\) \(\rm{CO_{2}}\),测得温度对\(\rm{CO_{2}}\) 的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图\(\rm{1}\)所示。下列说法正确的是_______。

    A.平衡常数大小:\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{M}}\)\(\rm{ < }\) \(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{N}}\)

    B.其他条件不变,若不使用催化剂,则\(\rm{250℃}\)时\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的平衡转化率可能位于点\(\rm{M}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)

    C.图\(\rm{1}\)中\(\rm{M}\)点时,乙烯的体积分数为\(\rm{7.7\%}\)

    D.当压强或\(\rm{n(}\) \(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)/n(CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\) \(\rm{)}\)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

    \(\rm{(4)}\)保持温度不变,在体积为\(\rm{V}\) \(\rm{L}\)的恒容容器中以\(\rm{n(H_{2}):n(CO_{2})=3:1}\)的投料比加入反应物,\(\rm{t_{0}}\)时达到化学平衡。请在图\(\rm{2}\) 中作出容器内混合气体的平均相对分子质量\(\rm{ \bar{M} }\)随时间变化的图象。


    Ⅱ\(\rm{.}\)利用“\(\rm{Na-CO_{2}}\)”电池将\(\rm{CO_{2}}\) 变废为宝。

    我国科研人员研制出的可充电“\(\rm{Na-CO_{2}}\)”电池,以钠箔和多壁碳纳米管\(\rm{(MWCNT)}\)为电极材料,总反应为\(\rm{4Na+3CO_{2} \underset{放电}{\overset{充电}{⇌}} 2Na_{2}CO_{3}+C}\)。放电时该电池“吸入”\(\rm{CO_{2}}\),其工作原理如图\(\rm{3}\)所示:

                  图\(\rm{3}\)

    \(\rm{(5)}\)放电时,正极的电极反应式为_________________。

    \(\rm{(6)}\)若生成的\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)和\(\rm{C}\)全部沉积在正极表面,当转移\(\rm{0.2}\) \(\rm{mol}\) \(\rm{e^{-}}\)时,正极增加的质量为______\(\rm{g}\)。

    \(\rm{(7)}\)选用高氯酸钠四甘醇二甲醚做电解液的优点是____________________。

    【考点】化学平衡移动原理,化学平衡常数,化学反应速率与化学平衡图象的综合应用,用盖斯定律及有关计算
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