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  • 1. (2023高三上·梅河口月考) 2020年9月22日,中国政府在联合国大会上提出:“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”为了早日实现碳中和,CO2的综合利用也成为了我国科研的研究热点。

    1. (1) Ⅰ. 目前工业上有一种方法是用CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例、该过程分两步进行:

      第一步:                    ΔH>0

      第二步:             ΔH<0

      定义:在热力学标准状态下,由指定单质生成1mol化合物的反应焓称为该化合物的标准摩尔生成焓,简称生成焓,符号为。已知:。在热力学标准状态下,CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为
    2. (2) 有利于提高乙烯平衡产率的条件是____(填标号)。
      A . 高温高压 B . 低温高压 C . 高温低压 D . 低温低压
    3. (3) 已知上述两步反应的平衡常数与T的关系如图一所示,则第二步反应的平衡常数为(填“K1”或“K2”)

        

    4. (4)

      Ⅱ. CO2加氢合成甲醇也是化学固碳的一种有效途径,不仅可以有效减少空气中的CO2排放,而且还能制备出甲醇清洁能源。反应如下:

      主反应: ΔH1=-49 kJ⋅mol-1

      副反应: ΔH2=+41kJ⋅mol-1

      向刚性容器中充入投料比为1:3的CO2和H2 , 图二中横坐标为在催化剂TiO2条件下反应相同的时间,CO2转化率随温度升高而升高。纵坐标为在该时间内CH3OH选择性和CO选择性(CH3OH的选择性、CO的选择性)随CO2转化率的变化。

        

      图二中CO2的转化率是否为对应温度下的平衡转化率(填“是”或“否”或“不一定”)。
    5. (5) 若图二中CO2的转化率为对应温度下的平衡转化率,则CH3OH选择性降低的原因是
    6. (6) 若图二中M点时[初始投料n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,容器体积为1L],整个体系已经达到平衡,此时CO2的转化率为50%,CH3OH的选择性为15%,则氢气的转化率α(H2)= (计算结果保留一位小数)。
    7. (7) 已知速率方程v=k·c(CO2)·c3(H2),v=k·c(CH3OH)·c(H2O),k、k是速率常数,只受温度影响,其对数lgk与温度的关系如图三所示,直线(填“A”或“B”)表示的是lgk与温度的关系。

        

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