2019年國際非政府組織“全球碳計劃”12月4日發(fā)布報告：研究顯示，全球二氧化碳排放量增速趨緩。CO₂的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑。
（1）CO₂甲烷化反應是由法國化學家PaulSabatier提出的。CO₂催化氫化制甲烷的研究過程如圖所示：

①上述過程中，產生H₂反應的化學方程式為
3Fe+4H₂O

高溫

Fe₃O₄+4H₂
3Fe+4H₂O

高溫

Fe₃O₄+4H₂
。
②HCOOH是CO₂轉化為CH₄的中間體：
CO₂
Ⅰ
活化能
E
1
k
J
/
mol
HCOOH
Ⅱ
活化能
E
2
k
J
/
mol
CH₄
當鎳粉用量增加10倍后，甲酸的產量迅速減少。當增加鎳粉用量時，CO₂鎳催化氫化制甲烷的兩步反應中反應速率增加較大的一步是
II
II
（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
（2）經催化加氫可以生成低碳烴，主要有兩個競爭反應：
反應Ⅰ：CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）
反應Ⅱ：CO₂2CO₂（g）+6H₂（g）?C₂H₄（g）+4H₂O（g）
在1L恒容密閉容器中充入1mol CO₂和4mol H₂，測得平衡時有關物質的物質的量隨溫度變化如圖（1）所示。

T₁℃時，CO₂的轉化率為
60%
60%
。T₁℃時，反應Ⅰ的平衡常數(shù)K=
0.045
0.045
。
（3）已知催化加氫合成乙醇的反應原理為2CO₂（g）+6H₂（g）?C₂H₅OH（g）+3H₂O（g）△H＜0。m代表起始時的投料比，即m=
n
（
H
2
）
n
（
C
O
2
）
。m=3時，該反應達到平衡狀態(tài)后p（總）=20aMPa,恒壓條件下改變溫度，各物質的物質的量分數(shù)與溫度的關系如圖（2）。溫度時，反應達到平衡時物質d的分壓p（d）=
2.5a
2.5a
Mpa。

【答案】3Fe+4H₂O

高溫

Fe₃O₄+4H₂；II；60%；0.045；2.5a

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：8引用：2難度：0.4

相似題

1．某反應A（g）+B（g）→C（g）+D（g）的速率方程為v=k?c^m（A）?cⁿ（B）（k為速率常數(shù)，lgk=-
E
a
2
.
303
RT
+lgA，其中A、R為常數(shù)，E_a為活化能，T為開氏溫度），其半衰期（當剩余反應物恰好是起始的一半時所需的時間）為
0
.
8
k
。改變反應物濃度時，反應的瞬時速率如表所示：

c（A）/（mol?L^-1） 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00

c（B）/（mol?L^-1） 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200

v/（10^-3mol?L^-1?min^-1） 1.6 3.2 v₁ 3.2 v₂

下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．m=1，2v₁=v₂

B．該反應的速率常數(shù)k=6.4min^-1

C．在過量的B存在時，A為起始量的12.5%所需的時間是375min

D．升溫、加入催化劑，縮小容積（加壓），均能使k增大，導致反應的瞬時速率加快

發(fā)布：2024/11/14 18:30:5組卷：45引用：4難度：0.5

A．反應CO₂（g）+H₂（g）?HCOOH（g）的ΔH＜0

B．T₁℃時，密閉容器充入濃度均為1mol?L^-1的CO₂（g）、H₂（g），反應至平衡，則HCOOH（g）體積分數(shù)為

C．T₁℃時，k_逆=0.5k_正

D．若溫度為T₂℃時，k_正=2.1k_逆，則T₂℃＞T₁℃

發(fā)布：2024/11/13 19:30:1組卷：99引用：3難度：0.7

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t/min	0	20	40	60	80	100
c（N₂O）/（mol?L^-1）	0.100	0.080	0.060	a	0.020	0