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  • 1. (2022高三下·遵义) 我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。

    1. (1) CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知:

      反应I:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)  △H=+41.2kJ·mol-1

      反应II:2CO(g)+2H2(g)⇌CO2(g)+CH4(g)  △H=-247.1kJ·mol-1

      ①CO2甲烷化反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)的△H=kJ·mol-1 , 为了提高甲烷的产率,反应适宜在(填“低温”、“高温”、“高压”、“低压”,可多选)条件下进行。

      ②反应I:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1 , 已知反应的v=kc(CO2)c(H2),v=kc(H2O)c(CO)(k、k为速率常数,与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度,则(填“增大”、“不变”或“减小”);若反应I在恒容绝热的容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是

      A.容器内的压强不再改变

      B.容器内气体密度不再改变

      C.容器内c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1

      D.单位时间内,断开C=O键的数目和断开H-O键的数目相同

    2. (2) 在某催化剂表面:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),利用该反应可减少CO2排放,并合成清洁能源。一定条件下,在一密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生反应,图甲表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系。

      其中表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为(填“①”或“②”);b点对应的平衡常数Kp=MPa-2(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数。分压=总压×物质的量分数)。

    3. (3) 科研人员提出CeO2催化CO2合成碳酸二甲酯(DMC)的反应过程如图乙所示,由图可知其中没有O-H键断裂的步骤是(填“①”“②”或“③”),合成DMC的总反应化学方程式为(CH3OH不需标注同位素原子)。

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