為了如期完成“碳達(dá)峰、碳中和”的計劃。研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)，降低空氣中二氧化碳含量成為當(dāng)今研究熱點。
（1）一定條件下，由CO2和H2制備甲醇的過程中含有下列反應(yīng)：
反應(yīng)1：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H1=+41kJ/mol
反應(yīng)2：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2=-90 kJ/mol
①反應(yīng)1中的活化能Ea（正）＞＞Ea（逆）（填“＞”或“＜”）。
②溫度為T，壓強(qiáng)為P0的恒壓密閉容器中，通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時，容器中CH3OH（g）為amol,CO為bmol,則該溫度下反應(yīng)1的壓強(qiáng)平衡常數(shù)K1=b（a+b）（1-a-b）（3-3a-b）b（a+b）（1-a-b）（3-3a-b）（用含a、b的代數(shù)式表示）。若溫度不變，改為恒容容器，反應(yīng)建立平衡后，反應(yīng)1的Kp不變不變（填“增大”“減小”或“不變”，下同），反應(yīng)體系中CH3OH（g）的產(chǎn)率將 增大增大。
（2）將CO2和H2初始投料分別按1.0mol/L和4.0mol/L充入恒容容器中，現(xiàn)研究溫度及容器壁是否使用3A分子篩膜（該膜主要吸附水分子）對甲醇平衡產(chǎn)率的影響如圖所示。
①220°C時，經(jīng)過3min達(dá)到M點，此時測得H2O的產(chǎn)率為50%，則該條件下0～3min內(nèi)的H2的平均消耗速率v（H2）=0.8mol/（L?min）0.8mol/（L?min）。
②相同溫度下，甲醇的平衡產(chǎn)率在有3A分子篩膜時總是較高的原因是 3A分子飾膜可以將水分離出來，反應(yīng)1平衡右移，一氧化碳濃度增大，反應(yīng)2平衡右移，甲醇的產(chǎn)率增大3A分子飾膜可以將水分離出來，反應(yīng)1平衡右移，一氧化碳濃度增大，反應(yīng)2平衡右移，甲醇的產(chǎn)率增大。
（3）利用Al-CO2電池（工作原理如圖所示）能有效地將CO2轉(zhuǎn)化成化工原料草酸鋁。
①電池的正極反應(yīng)式；2CO2+2e-=C2O2-4（草酸根）。正極反應(yīng)過程中，O2是催化劑，催化過程可表示為：
i.O2+2e-=O2-2
ii.2CO2+O2-2=C2O2-4+O22CO2+O2-2=C2O2-4+O2。
②若有1molO2循環(huán)一次后，負(fù)極室中Al3+物質(zhì)的量變化量為 00。
b
（
a
+
b
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
b
（
a
+
b
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
O
2
-
4
O
2
-
2
O
2
-
2
O
2
-
4
O
2
-
2
O
2
-
4
【答案】＞；；不變；增大；0.8mol/（L?min）；3A分子飾膜可以將水分離出來，反應(yīng)1平衡右移，一氧化碳濃度增大，反應(yīng)2平衡右移，甲醇的產(chǎn)率增大；2CO2+=C2+O2；0
b
（
a
+
b
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
O
2
-
2
O
2
-
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：27引用：1難度：0.5
相似題
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1．CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)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）ΔH=+177kJ?mol-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C2H6（g）?CH4（g）+H2（g）+C（S）ΔH=+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）ΔH1（反應(yīng)速率較快）
ii.H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH2=+41kJ?mol-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH1=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，其原因是。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是。
（3）在800℃時，=n（CO2）n（C2H6），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)生主反應(yīng)，初始壓強(qiáng)為P，一段時間達(dá)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)Kp=13（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)。計算結(jié)果用最簡分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應(yīng)：2CH4?C2H4+2H2ΔH＞0，溫度T時，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4，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)，則T溫度時═k逆k正（用含有m的代數(shù)式表示）。
（5）我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法（裝置如圖）用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的極。
②陽極電極反應(yīng)式是。發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6 -
2．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算，也可以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)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便．下列說法不正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7 -
3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2，兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下：
Ⅰ．4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）
Ⅱ．4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應(yīng)，相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5
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