二氧化碳的捕集、利用與封存（CCUS）是我國能源領域的一個重要戰(zhàn)略方向，CO2的綜合利用是解決溫室及能源問題的有效途徑。
（1）CO2催化加氫能合成低碳烯烴：2CO2（g）+6H2（g）?C2H4（g）+4H2O（g）。不同溫度下平衡時的四種氣態(tài)物質的物質的量如圖1所示，則曲線b表示的物質為 H2OH2O（填化學式），該反應的△H ＜＜0。 （填：“＞”或“＜”）
（2）工業(yè)中，CO2和H2在催化劑Cu/ZnO作用下可發(fā)生兩個平行反應，分別生成CH3OH和CO。
反應A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
反應B：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）
控制CO2和H2初始投料比為1：3時，溫度對CO2平衡轉化率及甲醇和CO產(chǎn)率的影響如圖2所示。
①由圖可知溫度升高時CO的產(chǎn)率上升，其主要原因可能是 反應B正反應是吸熱反應，溫度升高平衡正向移動，CO產(chǎn)率升高反應B正反應是吸熱反應，溫度升高平衡正向移動，CO產(chǎn)率升高。
②由圖可知獲取CH3OH最適宜的溫度是 250℃250℃。下列措施有利于提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率的有 BDBD。
A.使用催化劑
B.增大體系壓強
C.增大CO2和H2的初始投料比
D.投料比和容器體積不變，增加反應物的濃度
（3）工業(yè)上利用水煤氣合成甲醇的主要反應可表示為CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ?mol-1，在溫度、容積相同的甲、乙兩個密閉容器，若甲中加入1molCO和2molH2，乙中加入1molCH3OH（g），反應達到平衡時甲放出的熱量為Q1kJ，乙吸收的熱量為Q2kJ，甲中CO的轉化率為a1，乙中CH3OH的轉化率為a2，則Q1+Q2=90.890.8，a1+a2=100%100%。
【答案】H2O；＜；反應B正反應是吸熱反應，溫度升高平衡正向移動，CO產(chǎn)率升高；250℃；BD；90.8；100%
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：3引用：1難度：0.7
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1．升高溫度，下列數(shù)據(jù)不一定增大的是（ ?。?/h2>
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2．催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應。下列有關說法不正確的是（ ）
①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：90引用：3難度：0.5 -
3．現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應式為．
②工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO2時，有個電子發(fā)生轉移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關的電極反應式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5