2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和．实现CO2大规模减排，需要多措并举，其中碳资源的综合利用成为重中之重．
Ⅰ．甲醇的制备和利用
（1）甲醇不仅是重要的化工原料，还是性能优良的车用燃料．CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下可以合成甲醇：CO2+3H2═CH3OH+H2O，此反应分两步进行：
反应Ⅰ：ΔH＞0
反应Ⅱ：Cu/Zn+2H2+CO2═Cu/ZnO+CH3OH ΔH＜0
①反应Ⅰ的化学反应方程式为 Cu/ZnO+H2=Cu/Zn+H2OCu/ZnO+H2=Cu/Zn+H2O．
②反应Ⅱ几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，如图能正确表示Cu/ZnO催化CO2和H2合成甲醇反应过程的是 CC．（填标号）
A.
B.
C.
D.
（2）工业上可利用甲醇催化制取丙烯：3CH3OH（g）⇌C3H6（g）+3H2O（g）．已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-EaT+C（Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数），上述反应Arrhenius经验公式的实验数据如图中a线所示，计算该反应的活化能Ea=3131kJ⋅mol-1．当改变外界条件时，实验数据如图中b线所示，则改变的外界条件可能是 更换了更高效的催化剂更换了更高效的催化剂．
Ⅱ．二甲醚的制备
（3）二甲醚（CH3OCH3）是未来制取低碳烯烃的主要原料之一，也是一种优良的洁净燃料．利用CO2催化加氢制备二甲醚过程中发生的化学反应为：
反应Ⅰ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH1＞0
反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH2＜0
反应Ⅲ：2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH3＜0
①一定条件下，在恒容密闭容器中按n（H2）n（CO2）=3投料进行上述反应，CO2的平衡转化率及CO、CH3OCH3、CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图所示．
曲线X表示的CH3OCH3（或二甲醚）CH3OCH3（或二甲醚）平衡体积分数随温度变化，温度从453K上升至573K，CO2的平衡转化率变化的原因是 453K到553K，主要发生反应Ⅱ，反应Ⅱ正反应放热，温度升高CO2的平衡转化率下降，553K到573K，主要发生反应Ⅰ，反应Ⅰ正反应吸热，温度升高CO2的平衡转化率升高453K到553K，主要发生反应Ⅱ，反应Ⅱ正反应放热，温度升高CO2的平衡转化率下降，553K到573K，主要发生反应Ⅰ，反应Ⅰ正反应吸热，温度升高CO2的平衡转化率升高．
②一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2进行上述反应，反应经10min达到平衡，此时CO2的平衡转化率为30%，容器中CO（g）为0.05mol,CH3OH（g）为0.05mol.0～10min,用CH3OH（g）的物质的量浓度变化表示的平均反应速率v（CH3OCH3）=0.01mol/（L•min）0.01mol/（L•min），反应Ⅲ的化学平衡常数K=1616．
E
a
T
n
（
H
2
）
n
（
C
O
2
）
【答案】Cu/ZnO+H2=Cu/Zn+H2O；C；31；更换了更高效的催化剂；CH3OCH3（或二甲醚）；453K到553K，主要发生反应Ⅱ，反应Ⅱ正反应放热，温度升高CO2的平衡转化率下降，553K到573K，主要发生反应Ⅰ，反应Ⅰ正反应吸热，温度升高CO2的平衡转化率升高；0.01mol/（L•min）；16
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：8引用：1难度：0.6
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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
