我國在應(yīng)對氣候變化工作中取得顯著成效，并向國際社會承諾2030年“碳達(dá)峰”，2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。因此將CO2轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品成為科學(xué)家研究的重要課題。
Ⅰ.研究表明CO2與CH4在催化劑存在下可發(fā)生反應(yīng)制得合成氣：
CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）△H＞0
（1）此反應(yīng)的活化能Ea（正） ＞＞Ea（逆）（填“＞”、“=”或“＜”），利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是 高溫高溫（填“高溫”或“低溫”）。
（2）某溫度下，向一恒容密閉容器中充入CO2和CH4發(fā)生上述反應(yīng)，初始時CO2和CH4的分壓分別為15k Pa、20k Pa,一段時間達(dá)到平衡后，測得體系壓強(qiáng)增加了10k Pa,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=66.6766.67（kPa）2（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。
Ⅱ.CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機(jī)物，主要有以下反應(yīng)：
反應(yīng)A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反應(yīng)B：CH3OCH3（g）+H2O（g）?2CH3OH（g）△H2=+24.5kJ/mol
反應(yīng)C：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H3=-122.7kJ/mol
（3）△H1=-49.1-49.1kJ/mol。
（4）已知：某溫度下，反應(yīng)B的平衡常數(shù)的值為4，向密閉容器中加入CH3OCH3（g）和H2O（g）各2mol,則平衡時CH3OCH3的轉(zhuǎn)化率為 50%50%。
（5）恒壓下將CO2和H2按體積比1：3混合，在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)A和反應(yīng)C，在相同的時間段內(nèi)CH3OH的產(chǎn)率、選擇性隨溫度的變化如圖所示。
其中的CH3OH選擇性=CH3OH的物質(zhì)的量反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量×100%
①當(dāng)溫度高于230℃時，CH3OH產(chǎn)率下降的可能原因是 反應(yīng)A是放熱反應(yīng)，230℃以后升高溫度，平衡逆移使CH3OH的產(chǎn)率下降反應(yīng)A是放熱反應(yīng)，230℃以后升高溫度，平衡逆移使CH3OH的產(chǎn)率下降。
②在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是 BDBD（填序號）。
A.210℃
B.230℃
C.CZT催化劑
D.CZ（Zr-1）T催化劑
Ⅲ.以鉛蓄電池為電源可將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯，其原理如下圖所示，電解所用電極材料均為惰性電極。已知鉛蓄電池總反應(yīng)式為：PbO2+Pb+2H2SO4放電充電2PbSO4+2H2O
（6）理論上每消耗鉛蓄電池中0.3mol硫酸，生成乙烯質(zhì)量為 0.70.7g。
C
H
3
OH
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
放電
充電
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計算．
【答案】＞；高溫；66.67；-49.1；50%；反應(yīng)A是放熱反應(yīng)，230℃以后升高溫度，平衡逆移使CH3OH的產(chǎn)率下降；BD；0.7
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：23引用：2難度：0.5
相似題
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1．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑，遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2，請寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強(qiáng)的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
2．在催化劑作用下，可逆反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示（已知：反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。下列說法錯誤的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問題：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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