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  • 1. (2023·阿勒泰模拟) 为实现“碳达峰”及“碳中和”,二氧化碳甲烷化技术是CO2循环再利用最有效的技术之一。请回答下列问题:

    1. (1) 二氧化碳甲烷化时发生的反应为: CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)

      ①298 K时,已知相关物质的相对能量如图,则该反应的 ΔH为kJ·mol-1

      ②某温度下,向某容积为1 L的恒容密闭容器中充入冒2 mol CO2和5 mol H2 , 5 min时反应达到平衡, CO2的转化率为50% ,该反应的平衡常数K为;能判断该程反应已达化学平衡状态的标志是(填标号)。

      A.CO2体积分数保持不变

      B.容器中混合气体的质量保持不变

      C.混合气体的平均相对分子质量保持不变

      D.CO2的生成速率与H2O的生成速率相等

      ③有利于提高体系中CO2平衡转化率的措施是(填标号)。

      A.使用高效催化剂    B.增加CO2投入量

      C.延长反应时间| D.及时分离CH4

    2. (2) 催化剂的选择是CO2甲烷化的核心,金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。反应相同时间,测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320 ℃,以Ni—CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是

      (CH4的选择性=)

    3. (3) Ni-CeO2催化CO2加H2生成CH4的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注) ,则发生的副反应的方程式为

    4. (4) 某温度,在体积为1L的恒容密闭容器中加入1molCO2和4molH2 , 10min后达到平衡,CO2的平衡转化率和CH4的选择性分别为80%、90% ,则CH4的反应速率为
    5. (5) 还可以采用微生物电化学法生产甲烷,装置如图,b电极的电极反应式为

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