我国力争在2030年前实现碳达峰，降低碳排放的一个重要措施是CO2的综合利用，如工业利用CO2合成CH3OH，再合成CH3OCH3。
I．CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）（主反应）
II．CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）（副反应）
请回答：（1）工业原料气配比中需加入一定量的CO，原因是 抑制副反应的发生，同时副反应平衡逆向移动，可以促使反应Ⅰ正向移动，提高二氧化碳的转化率抑制副反应的发生，同时副反应平衡逆向移动，可以促使反应Ⅰ正向移动，提高二氧化碳的转化率。
（2）在温度为T，恒压P的条件下，充入1mol的CO2和3molH2此时体积为2升，发生I、Ⅱ反应达平衡时CO的物质的量为0.2mol,H2O的物质的量分数为27，求：（保留2位小数）
①CO2的转化率 80%80%。
②反应I的平衡常数K为 4.704.70。
（3）二甲醚在有机化工中有重要的应用，可以利用上述合成的甲醇制备二甲醚
III．2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH3（主反应）
IV．2CH3OH（g）═C2H4（g）+2H2O（g）ΔH4（副反应）
在一定条件下发生反应的能量关系如图所示
①当反应一定时间，测得副产品C2H4的含量特别高，分析原因 2CH3OH（g）═C2H4（g）+2H2O（g）为气体分子数增大的放热反应，ΔH＜0，ΔS＞0，ΔG始终小于0，在任何条件下都能自发进行，同时逆反应在任何条件下都不能自发进行，温度越高，时间越长，生成的C2H4的量越多2CH3OH（g）═C2H4（g）+2H2O（g）为气体分子数增大的放热反应，ΔH＜0，ΔS＞0，ΔG始终小于0，在任何条件下都能自发进行，同时逆反应在任何条件下都不能自发进行，温度越高，时间越长，生成的C2H4的量越多。
②为提高反应Ⅲ生成CH3OCH3的选择性（转化的CH3OH中生成二甲醚的百分比），下列措施中合适的是 CDCD。
A．适当增大压强
B．升高温度
C．使用合适催化剂
D．未达平衡时及时分离产品
（4）研究表明，在催化剂M的催化下，H2与CO2合成CH3OH，主要催化过程如图（H*表示活性氢原子）
则A、B结构是 
、
。
2
7
【考点】化学平衡的计算．
【答案】抑制副反应的发生，同时副反应平衡逆向移动，可以促使反应Ⅰ正向移动，提高二氧化碳的转化率；80%；4.70；2CH3OH（g）═C2H4（g）+2H2O（g）为气体分子数增大的放热反应，ΔH＜0，ΔS＞0，ΔG始终小于0，在任何条件下都能自发进行，同时逆反应在任何条件下都不能自发进行，温度越高，时间越长，生成的C2H4的量越多；CD；；
；【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：17引用：3难度：0.5
相似题
-
1．氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
（1）利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知：H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ•mol-1。
（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；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c（CH4）=2c（C2H4），则0～25s内v（C2H4）=mol•L-1•s-1。
（3）CH4分解时几种气体的平衡分压（pPa）的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只发生反应2CH4（g）⇌C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替浓度进行计算）Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是（填标号）。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
（4）工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布：2025/1/4 8:0:1组卷：9引用：3难度：0.5 -
2．反应 4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g）在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是（ ）
发布：2024/12/30 19:30:2组卷：67引用：6难度：0.6 -
3．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．求：
（1）此时A的浓度c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反应速率v（B）=mol/（L•min）；
（3）x的值为．发布：2024/12/30 19:0:1组卷：163引用：26难度：0.3
