通過化學的方法實現(xiàn)CO2的資源化利用是一種非常理想的CO2減排途徑。
Ⅰ．利用CO2制備CO
一定溫度下，在恒容密閉容器中進行如下反應：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）。
（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K=c（CO）?c（H2O）c（CO2）?c（H2）c（CO）?c（H2O）c（CO2）?c（H2）。
（2）下列事實能說明上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是 CDCD（填字母序號）。
A．體系內n（CO）：n（H2O）=1：1
B．體系壓強不再發(fā)生變化
C．體系內各物質濃度不再發(fā)生變化
D．體系內CO的物質的量分數(shù)不再發(fā)生變化
Ⅱ．利用CO2制備甲醇（CH3OH）
一定條件下，向恒容密閉容器中通入一定量的CO2和H2。涉及反應如下：
主反應：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH=-90.4kJ?mol-1
副反應：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH=+40.5kJ?mol-1
已知：CH3OH產(chǎn)率=n（CH3OH）生成n（CO2）初始×100%
（3）一段時間后，測得體系中n（CO2）：n（CH3OH）：n（CO）=a：b：c。CH3OH產(chǎn)率=ba+b+c×100%ba+b+c×100%（用代數(shù)式表示）。
（4）探究溫度對反應速率的影響（其他條件相同）
實驗測得不同溫度下，單位時間內的CO2轉化率和CH3OH產(chǎn)率如圖1所示。
由圖1可知，隨著溫度的升高，CO2轉化率升高，CH3OH產(chǎn)率下降。解釋其原因：主反應為放熱反應，副反應為吸熱反應，升溫副反應正向進行，主反應逆向進行，故CO2轉化率升高，CH3OH產(chǎn)率下降主反應為放熱反應，副反應為吸熱反應，升溫副反應正向進行，主反應逆向進行，故CO2轉化率升高，CH3OH產(chǎn)率下降。
（5）探究溫度和壓強對平衡的影響（其他條件相同）
不同壓強下，平衡時CO2轉化率隨溫度的變化關系如圖2所示。
①壓強p1＞＞（填“＞”或“＜”）p2。
②圖2中溫度高于T1時．兩條曲線重疊的原因是 T1溫度后，體系中主要發(fā)生副反應，則2條曲線幾乎交于一點T1溫度后，體系中主要發(fā)生副反應，則2條曲線幾乎交于一點。
③下列條件中，CH3OH平衡產(chǎn)率最大的是 AA（填字母序號）。
A．220℃5MPa
B．220℃1MPa
C．300℃1MPa
c
（
CO
）
?
c
（
H
2
O
）
c
（
C
O
2
）
?
c
（
H
2
）
c
（
CO
）
?
c
（
H
2
O
）
c
（
C
O
2
）
?
c
（
H
2
）
n
（
C
H
3
OH
）
生成
n
（
C
O
2
）
初始
b
a
+
b
+
c
b
a
+
b
+
c
【答案】；CD；×100%；主反應為放熱反應，副反應為吸熱反應，升溫副反應正向進行，主反應逆向進行，故CO2轉化率升高，CH3OH產(chǎn)率下降；＞；T1溫度后，體系中主要發(fā)生副反應，則2條曲線幾乎交于一點；A
c
（
CO
）
?
c
（
H
2
O
）
c
（
C
O
2
）
?
c
（
H
2
）
b
a
+
b
+
c
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：94引用：7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(chǎn)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(chǎn)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(shù)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(shù)。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(shù)，只與溫度有關，則T溫度時═k逆k正（用含有m的代數(shù)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(shù)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(shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便．下列說法不正確的是（ ）
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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5
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