2019年全球二氧化碳排放量预计增幅为0.6%,低于2017年的1.5%,以及2018年的2.1%,增速趋缓。人们还需要更有力的政策来逐步淘汰化石燃料的使用。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)一种途径是用CO2转化成为有机物实现碳循环。如:
C2H4(g)+H2O(1)⇌C2H5OH(l)△H=-44.2 kJ•mol-1
2CO2(g)+2H2O(l)⇌C2H4(g)+3O2(g)△H=+1411.0 kJ•mol-1
已知2CO2(g)+3H2O(l)⇌C2H5OH(l)+3O2(g)其逆反应的活化能为Ea kJ•mol-1,则正反应的活化能为 Ea+1366.8Ea+1366.8kJ•mol-1。
(2)利用工业废气中的CO2可以制取气态甲醇和水蒸气,一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图1所示。

①三个反应中活化能最低的是 反应I反应I。(填“反应Ⅰ”,“反应Ⅱ”,“反应Ⅲ”)
②已知反应Ⅲ在a点时已达平衡状态,则a点的平衡常数K=160027或59.26160027或59.26。
③b点v(正)>>v(逆)。(填“>”,“<”,“=”)
④a点的转化率比c点高的原因可能是 该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动而导致CO2转化率降低(或温度升高,发生副反应导致CO2转化率下降;或因温度升高导致催化剂活性降低而导致CO2转化率下降)该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动而导致CO2转化率降低(或温度升高,发生副反应导致CO2转化率下降;或因温度升高导致催化剂活性降低而导致CO2转化率下降)。(写出一条即可)
(3)中国科学家首次用CO2高效合成乙酸,其反应路径如图2所示。
①原料中的CH3OH可通过电解法由CO2制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成CH3OH的电极反应式 CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2OCO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O。
②根据图示,写出总反应的化学方程式:CH3OH+CO2+H2 LiI、Rh* CH3COOH+H2OCH3OH+CO2+H2 LiI、Rh* CH3COOH+H2O。
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【答案】Ea+1366.8;反应I;或59.26;>;该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动而导致CO2转化率降低(或温度升高,发生副反应导致CO2转化率下降;或因温度升高导致催化剂活性降低而导致CO2转化率下降);CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;CH3OH+CO2+H2 CH3COOH+H2O
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:33引用:1难度:0.4
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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