為減少碳氧化物的排放，工業(yè)上可回收CO2和CO合成甲醇（CH3OH）。
（1）利用CO2和H2反應合成甲醇時發(fā)生兩個平行反應：
反應Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
反應Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）
控制CO2和H2初始投料比為1：3，溫度對CO2平衡轉化率及甲醇和CO產率的影響如圖1所示。
①反應Ⅰ能自發(fā)的反應條件：低溫低溫。（填“低溫”、“高溫”、“任何溫度”）
②由圖可知溫度升高CO的產率上升，其主要原因可能是 反應Ⅱ正反應是吸熱反應，溫度升高平衡正向移動，CO 產率升高反應Ⅱ正反應是吸熱反應，溫度升高平衡正向移動，CO 產率升高。
③由圖可知獲取CH3OH最適宜的溫度是 250℃250℃。
④控制CO2和H2初始投料比為1：1.6，在300℃時反應Ⅰ已達到平衡狀態(tài)，CO2的轉化率為50%，甲醇選擇性為60%，此時容器的體積為1.0L，若CO2初始加入量為2.0mol,則反應Ⅰ的平衡常數是 0.60.6。（甲醇的選擇性：轉化的CO2中生成甲醇的百分比）
（2）利用CO和H2在一定條件下亦可合成甲醇，發(fā)生如下反應：反應Ⅲ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
其兩種反應過程中能量的變化曲線如圖2中a、b所示，下列說法正確的是 ACEACE。
A．上述反應的△H=-91kJ?mol-1
B．a反應正反應的活化能為510kJ?mol-1
C．b過程中第Ⅰ階段為吸熱反應，第Ⅱ階段為放熱反應
D．b過程使用催化劑后降低了反應的活化能和△H
E．b過程的反應速率：第Ⅱ階段＞第Ⅰ階段
（3）甲和乙兩個恒容密閉容器的體積相同，向甲中加入1mol CO和2mol H2，向乙中加入2mol CO和4mol H2，發(fā)生反應Ⅲ，測得不同溫度下甲中CO的平衡轉化率如圖3所示，請在圖中畫出不同溫度下乙容器中CO的平衡轉化率變化趨勢的曲線 
。
（4）反應Ⅰ生成的甲醇常用作燃料電池的原料，請寫出以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極構成的燃料電池的負極電極方程式 2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O。
【答案】低溫；反應Ⅱ正反應是吸熱反應，溫度升高平衡正向移動，CO 產率升高；250℃；0.6；ACE；；2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O
；2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：16引用：1難度：0.4
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1．CO2的捕集與轉化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下：
Ⅰ.CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol-1（主反應）
Ⅱ.C2H6（g）?CH4（g）+H2（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol-1（副反應）
（1）反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步：
i.C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）ΔH1（反應速率較快）
ii.H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH2=+41kJ?mol-1（反應速率較慢）
①ΔH1=kJ?mol-1
②相比于提高c（C2H6），提高c（CO2）對反應I速率影響更大，其原因是。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，選擇不同溫度對相關量的影響如圖所示，工業(yè)生產綜合各方面的因素，反應選擇800℃的原因是。
（3）在800℃時，=n（CO2）n（C2H6），充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應，初始壓強為P，一段時間達到平衡，產物的物質的量之和與剩余反應物的物質的量之和相等，該溫度下反應的平衡常數Kp=13（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數。計算結果用最簡分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應：2CH4?C2H4+2H2ΔH＞0，溫度T時，向2L的恒容反應器中充入2mol CH4，僅發(fā)生上述反應，反應過程中CH4的物質的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2（CH4），v逆=k逆c（C2H4）?c2（H2），k正、k逆為速率常數，只與溫度有關，則T溫度時═k逆k正（用含有m的代數式表示）。
（5）我國科學家使用電化學的方法（裝置如圖）用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的極。
②陽極電極反應式是。發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6 -
2．一定條件下，可逆反應的平衡常數可以用平衡濃度計算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質的量分數．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計算平衡常數更方便．下列說法不正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7 -
3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產物N2，兩個競爭反應化學方程式如下：
Ⅰ．4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）
Ⅱ．4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）
現將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應，相同時間內有關生成物物質的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉化率=×100%制備目標物質消耗原料的量原料總的轉化量
下列說法不正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5
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