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(2012•盐城二模)二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一.(1)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO2发生反应:2CO2(g)→2CO(g)+O2(g),该反应

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(2012•盐城二模)二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一.
(1)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO2发生反应:
2CO2(g)→2CO(g)+O2(g),该反应的△H______0,△S______0(选填:>、<、=).
(2)CO2转化途径之一是:利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后将H2与CO2转化为甲醇或其它的化学品.已知:
光催化制氢:2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H=+571.5kJ•mol-1
H2与CO2耦合反应:3H2(g)+CO2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=-137.8kJ•mol-1
则反应:4H2O(l)+2CO2(g)→2CH3OH(l)+3O2(g)△H=______kJ•mol-1.你认为该方法需要解决的技术问题有:______.
a.开发高效光催化剂
b.将光催化制取的氢从反应体系中有效分离,并与CO2耦合催化转化.
c.二氧化碳及水资源的来源供应
(3)用稀氨水喷雾捕集CO2最终可得产品NH4HCO3.在捕集时,气相中有中间体NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成.为了测定该反应的有关热力学参数,将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使反应NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)达到分解平衡.实验测得不同温度及反应时间(t1<t2<t3)的有关数据见表.
表:氨基甲酸铵分解时温度、浓度及反应时间的关系
气体总浓度(mol/L)
温度(℃)
时间(min)
15 25 35
0 0 0 0
t1 0.9×10-3 2.7×10-3 8.1×10-3
t2 2.4×10-3 4.8×10-3 9.4×10-3
t3 2.4×10-3 4.8×10-3 9.4×10-3
①氨基甲酸铵分解反应是:______反应(选填:“放热”、“吸热”).在25℃,0~t1时间内产生氨气的平均速率为:
1.8×10−3
t1
mol/(L•min)
1.8×10−3
t1
mol/(L•min)

②根据表中数据可换算出,15℃时合成反应2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)平衡常数K约为:______.
(4)用一种钾盐水溶液作电解质,CO2电催化还原为碳氢化合物(其原理见下图).在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为:______.
▼优质解答
答案和解析
(1)2CO2(g)→2CO(g)+O2(g),反应后气体物质的量增大,则混乱度增大,即△S>0;一定条件下可直接光催化分解CO2发生反应,△G=△H-T•△S<0时,反应能自发进行,则该反应△H>0,故答案为:>;>;(2)光...