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  • 1. (2021·汕头模拟) 2021年初,碳中和理念成为热门。二氧化碳可合成低碳烯烃,充分利用碳资源减少碳排放。

    1. (1) 已知:①C2H4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2(g)   ΔH1

      ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)    ΔH2

      ③H2O(1)=H2O(g)    ΔH3

      ④2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)    ΔH4

      则ΔH4=(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。

    2. (2) 反应④的反应温度、投料比[ ]对CO2平衡转化率的影响如图所示。

      ①300℃,往6L反应容器中加入3molH2、1molCO2 , 反应10min达到平衡。0到10min氢气的平均反应速率为,M点乙烯体积分数为(保留2位有效数字)。

      ②α3(填“>”、“<”或“=”,后同),M、N两点反应的平衡常数KMKN

    3. (3) 中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,过程如图。

      催化剂中添加助剂会对催化作用产生影响。在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。

      助剂

      CO2转化率(%)

      各产物在总产物中的占比(%)

      C2H4

      C3H6

      其他

      Na

      42.5

      35.9

      39.6

      24.5

      K

      27.2

      75.6

      22.8

      1.6

      Cu

      9.8

      80.7

      12.5

      6.8

      ①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加助剂效果最好;加入该助剂能提高单位时间内乙烯产量的原因可能是

      ②下列说法正确的是

      a.第ⅰ步反应为:CO2+H2⇌CO+H2O

      b.反应过程中CO的浓度迅速增大,然后缓慢减小

      c.Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小

      d.催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用

      e.添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同

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