將CO2作為原料轉(zhuǎn)化為有用化學(xué)品，對(duì)實(shí)現(xiàn)碳中和及生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著重要意義。
Ⅰ．以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。尿素合成塔中的主要反應(yīng)如下：
反應(yīng)①：2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s） ΔH1
反應(yīng)②：NH2COONH4（s）?CO（NH2）2（s）+H2O（g） ΔH2=+72.5kJ/mol
反應(yīng)③：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g） ΔH3=-87.0kJ/mol
（1）ΔH1=-159.5-159.5kJ/mol。
（2）對(duì)反應(yīng)③，下列措施中有利于提高NH3平衡轉(zhuǎn)化率的是 BCBC（填字母）。
A．升高溫度
B．增大壓強(qiáng)
C．提高原料氣中CO2（g）的比例
D．及時(shí)分離出生成的尿素
Ⅱ．可利用CO2和CH4催化制備合成氣（CO、H2）。一定溫度下，在容積為1L的密閉容器中，充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2，加入Ni/Al2O3使其發(fā)生反應(yīng)：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）。
（3）反應(yīng)達(dá)平衡后，平衡常數(shù)K=81，此時(shí)測(cè)得c（CO）為3mol/L，則CH4的轉(zhuǎn)化率為 60%60%。
（4）制備“合成氣”反應(yīng)歷程分兩步：
| 反應(yīng) | 正反應(yīng)速率方程 | 逆反應(yīng)速率方程 | |
| 步驟① | CH4（g）?C（ads）+2H2（g） | v正=k1?c（CH4） | v逆=k2?c2（H2） |
| 步驟② | C（ads）+CO2（g）?2CO（g） | v正=k3?c（CO2） | v逆=k4?c2（CO） |
①反應(yīng)速率：v（步驟①）
＜
＜
（填“＞”、“＜”或“=”）v（步驟②），請(qǐng)依據(jù)有效碰撞理論分析其原因 步驟②活化能低，同條件下單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，反應(yīng)速率越快
步驟②活化能低，同條件下單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，反應(yīng)速率越快
。②一定溫度下，反應(yīng)CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）的平衡常數(shù)K=
k
1
×
k
3
k
2
×
k
4
k
1
×
k
3
k
2
×
k
4
（5）制備合成氣（CO、H2）過(guò)程中會(huì)發(fā)生副反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g） ΔH2=+41.0kJ/mol。在剛性密閉容器中，進(jìn)料比
n
（
C
O
2
）
n
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
n
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”），原因是 隨著進(jìn)料比的增加，n（CO2）增大，副反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致n（CO）增多，n（H2）減少，則減少
n
（
C
O
2
）
c
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
隨著進(jìn)料比的增加，n（CO2）增大，副反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致n（CO）增多，n（H2）減少，則減少
。n
（
C
O
2
）
c
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
【答案】-159.5；BC；60%；＜；步驟②活化能低，同條件下單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，反應(yīng)速率越快；；減小；隨著進(jìn)料比的增加，n（CO2）增大，副反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致n（CO）增多，n（H2）減少，則減少
k
1
×
k
3
k
2
×
k
4
n
（
C
O
2
）
c
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：16引用：2難度：0.7
相似題
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1．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T(mén)2℃，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 -
2．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：59引用：6難度：0.6 -
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
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