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  • 1. (2022高二上·安徽竞赛) 利用太阳能分解H2O获得氢气,再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料,从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。

    1. (1) H2O的空间结构为;CO2的形成过程为(用电子式表示)。
    2. (2) 过程IV的能量转化形式为
    3. (3) 过程I、II是典型的人工光合作用过程:4H2O+2CO22CH3OH+O2 , 该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。
    4. (4) 过程II中CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:

      主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1

      副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ•mol-1

      ①CO、H2生成CH3OH的热化学方程式是

      ②提高CH3OH在平衡体系中的含量,可采取如下措施:(写出两条即可)。

    5. (5) 过程III制得的H2中混有CO,去除CO的反应如下:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在容积不变的密闭容器中,将0.1molCO、0.1molH2O混合加热到830℃发生上述反应,下列情况说明该反应一定达到化学平衡的是

      a.CO的物质的量不再发生变化

      b.CO与H2的物质的量浓度相等

      c.n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=1∶1∶1∶1

      d.v(CO)=v(H2O)

    6. (6) 多步热化学循环分解水是制氢的重要方法,如“铁—氯循环”法,反应如下:

      i.4H2O(g)+3FeCl2(s)=Fe3O4(s)+6HCl(g)+H2(g) △H1

      ii.Fe3O4(s)+8HCl(g)=FeCl2(s)+2FeCl3(s)+4H2O(g) △H2

      iii.2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g) △H3

      iv.                 △H4

      反应i~iv循环可分解水,可利用△H1~△H4计算2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的△H。在横线处写出反应iv的化学方程式 

    7. (7) 大规模制H2所需能量可由太阳能提供。利用Na2CO3•10H2O可将太阳能储存、释放,结合反应方程式说明储存、释放太阳能的原理:

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