二氧化碳的轉(zhuǎn)化和利用成為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、“碳中和”的重要研究課題?；卮鹣铝袉?wèn)題。
利用CO2和H2可生產(chǎn)乙烯。相關(guān)熱化學(xué)方程式為：
反應(yīng)Ⅰ：2CO2（g）+6H2（g）?CH2=CH2（g）+4H2O（g） ΔH1=-246.4kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g） ΔH1=-166.8kJ/mol
（1）某催化劑作用下，在容積為2.0L的恒容密閉容器中充入2mol CO2和6mol H2，體系中主要發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。反應(yīng)進(jìn)行tmin時(shí)測(cè)得兩種烴的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示，該催化劑在840℃時(shí)主要選擇反應(yīng) ⅠⅠ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）；840℃之后，C2H4產(chǎn)量下降的原因是 反應(yīng)I是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)溫度升高，催化劑活性下降，反應(yīng)速率下降，所以乙烯產(chǎn)量下降反應(yīng)I是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)溫度升高，催化劑活性下降，反應(yīng)速率下降，所以乙烯產(chǎn)量下降。
（2）520℃時(shí)，0～tmin內(nèi)用氫氣表示反應(yīng)Ⅱ的平均反應(yīng)速率v（H2）=0.4t0.4tmol/（L?min）（用含t的代數(shù)式表示）。
（3）利用工業(yè)廢氣CO2制甲醇，發(fā)生反應(yīng)Ⅲ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） ΔH3可以一定程度擺脫當(dāng)下對(duì)化石燃料的依賴。
①上述反應(yīng)自發(fā)的條件是 低溫低溫。
②在aL密閉容器中，充入不同氫碳比的原料氣體，控制溫度600K，發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出CH3OH在混合氣體中的平衡體積分?jǐn)?shù)隨氫碳比遞增的變化趨勢(shì)
。
③一定條件下，將1mol CO2和1mol H2置于恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)Ⅲ。下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 BCDBCD。
A．混合氣體的密度保持不變
B．CO2的消耗速率與H2O的消耗速率相等
C．CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
④現(xiàn)向2L恒溫密閉容器中充入2mol CO2和4mol H2，上述反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則反應(yīng)Ⅲ的K=44。
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算．
【答案】Ⅰ；反應(yīng)I是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)溫度升高，催化劑活性下降，反應(yīng)速率下降，所以乙烯產(chǎn)量下降；；低溫；；BCD；4
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；BCD；4【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：10引用：1難度：0.6
相似題
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1．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：60引用：6難度：0.6 -
2．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái)，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時(shí)，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測(cè)得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號(hào)）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為，一段時(shí)間后陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測(cè)得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時(shí)A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開(kāi)始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3