二氧化碳的转化和利用成为实现“碳达峰”、“碳中和”的重要研究课题。回答下列问题。
利用CO2和H2可生产乙烯。相关热化学方程式为：
反应Ⅰ：2CO2（g）+6H2（g）⇌CH2=CH2（g）+4H2O（g） ΔH1=-246.4kJ/mol
反应Ⅱ：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g） ΔH1=-166.8kJ/mol
（1）某催化剂作用下，在容积为2.0L的恒容密闭容器中充入2mol CO2和6mol H2，体系中主要发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ两个竞争反应。反应进行tmin时测得两种烃的物质的量随温度的变化如图所示，该催化剂在840℃时主要选择反应 ⅠⅠ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）；840℃之后，C2H4产量下降的原因是 反应I是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，同时温度升高，催化剂活性下降，反应速率下降，所以乙烯产量下降反应I是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，同时温度升高，催化剂活性下降，反应速率下降，所以乙烯产量下降。
（2）520℃时，0～tmin内用氢气表示反应Ⅱ的平均反应速率v（H2）=0.4t0.4tmol/（L•min）（用含t的代数式表示）。
（3）利用工业废气CO2制甲醇，发生反应Ⅲ：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g） ΔH3可以一定程度摆脱当下对化石燃料的依赖。
①上述反应自发的条件是 低温低温。
②在aL密闭容器中，充入不同氢碳比的原料气体，控制温度600K，发生反应Ⅲ，请在图中画出CH3OH在混合气体中的平衡体积分数随氢碳比递增的变化趋势
。
③一定条件下，将1mol CO2和1mol H2置于恒容密闭容器中，发生反应Ⅲ。下列能说明反应达到平衡状态的是 BCDBCD。
A．混合气体的密度保持不变
B．CO2的消耗速率与H2O的消耗速率相等
C．CO2的体积分数保持不变
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
④现向2L恒温密闭容器中充入2mol CO2和4mol H2，上述反应达平衡时，测得CO2的转化率为50%，则反应Ⅲ的K=44。
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【考点】化学平衡的计算．
【答案】Ⅰ；反应I是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，同时温度升高，催化剂活性下降，反应速率下降，所以乙烯产量下降；；低温；；BCD；4
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；BCD；4【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：11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
