中國科學(xué)家首次實現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成，相關(guān)成果北京時間9月24日由國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表，因此CO₂的捕集、利用與封存成為科學(xué)家研究的重要課題。
以CO₂、C₂H₆為原料合成C₂H₄涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ．CO₂（g）+C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂O（g）+CO（g）△H=+177kJ?mol^-1（主反應(yīng)）
Ⅱ．C₂H₆（g）?CH₄（g）+H₂（g）+C（s）△H=+9kJ?mol^-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)I的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂（g）△H₁（反應(yīng)速率較快）
ii.H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）△H₂=+41kJ?mol^-1（反應(yīng)速率較慢）
①△H₁=

+136kJ?mol^-1

+136kJ?mol^-1

kJ?mol^-1
②相比于提高c（C₂H₆），提高c（CO₂）對反應(yīng)I速率影響更大，原因是

反應(yīng)ⅱ為反應(yīng)Ⅰ的決速步，c（CO₂）增大，反應(yīng)ii速率加快，從而提高反應(yīng)I速率

反應(yīng)ⅱ為反應(yīng)Ⅰ的決速步，c（CO₂）增大，反應(yīng)ii速率加快，從而提高反應(yīng)I速率

。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO₂和C₂H₆合成C₂H₄，發(fā)生主反應(yīng)，溫度對催化劑K-Fe-Mn/Si-2性能的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是

800℃時，CO₂的轉(zhuǎn)化率增大較多，有利于提高C₂H₄的產(chǎn)率；800℃時，C₂H₄選擇性與820℃相比選擇性略高

800℃時，CO₂的轉(zhuǎn)化率增大較多，有利于提高C₂H₄的產(chǎn)率；800℃時，C₂H₄選擇性與820℃相比選擇性略高

。
（3）在800℃時，n（CO₂）：n（C₂H₆）=1：3，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)生反應(yīng)主反應(yīng)，初始壓強為P₀，一段時間達到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p=

16

55

p₀

16

55

p₀

（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。
（4）工業(yè)上也可用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生反應(yīng)如下：2CH₄（g）?C₂H₄（g）+2H₂（g）ΔH＞0。
①在恒容絕熱的容器中進行上述反應(yīng)，下列不能用來判斷達到平衡狀態(tài)的是

CD

CD

。
A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
B.容器中壓強不再改變
C.混合氣體的密度不再改變
D.v（CH₄）=v（H₂）
②溫度T時，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2molCH₄，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中CH₄的物質(zhì)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(guān)，T溫度時則

k

正

k

逆

=

（

2

-

x

）

3

4

x

2

（

2

-

x

）

3

4

x

2

（用含有x的代數(shù)式表示）；當溫度升高時，k_正增大m倍，k_逆增大n倍，則m

＞

＞

n（填“＞”、“＜”或“=”）。