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  • 1. (2023高三上·湖南月考) 我国公布了碳达峰、碳中和的时间节点。降低空气中二氧化碳的含量、研发二氧化碳的利用技术、将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一。回答下列问题:

    1. (1) 以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:

      I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5kJ•mol-1

      II.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2=-90.4kJ•mol-1

      III.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3

      △H3=kJ•mol-1

    2. (2) 科学家采用金属钌等做催化剂,将从空气中捕获的CO2直接转化为甲醇燃料,其转化原理如图所示。下列说法错误的是____(填标号)。

      A . 第2步反应的产物是离子化合物 B . 第4步反应中有σ键和π键的断裂和形成 C . 是该反应的催化剂 D . 该过程的总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O
    3. (3) 一定温度下,在容积为2L的恒容密闭容器中,加入2molCO2和3molH2以及催化剂,发生反应I。能说明该反应达到化学平衡状态的是____(填标号)。
      A . v(H2)=v(CH3OH) B . c(CH3OH):c(H2O)=1:1 C . 混合气体的总压强不再变化 D . 混合气体的密度不再变化 E . 混合气体的平均相对分子质量不再变化 F . H2O(g)的体积分数不再变化
    4. (4) 在一定条件下,选择合适的催化剂只进行反应III,调整CO2和H2初始投料比,测得在一定投料比和一定温度下,CO2的平衡转化率如图所示(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。

      ①若A、B两点的起始浓度相同,则A、B两点对应的反应速率大小:vAvB(填“<”“>”或“=”)。

      ②已知反应速率v= v-v=k•x(CO2)•x(H2)-k•x(CO)•x(H2O),k、k分别为正、逆反应速率常数,x为物质的量分数,D点为平衡状态,计算D点所示的投料比在从起始到平衡的过程中,当CO2的转化率达到40%时,=

      ③图中A、E、G三点对应的反应温度TA、TE、TG的关系是

    5. (5) 电催化CO2制备燃料可实现资源综合利用。如图所示装置工作时,阳极的电极反应式为

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