甲醇是一種可再生能源，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景，可由CO2和H2合成CH3OH。請回答下列問題：
（1）已知101kPa和298K時一些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱（由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol純物質(zhì)的熱效應(yīng)，稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱）數(shù)據(jù)如表所示：
| 物質(zhì) | H2（g） | CO2（g） | CH3OH（g） | H2O（g） |
Δ f H θ m |
0 | -393.5 | -201 | -241.8 |
-49.3
-49.3
kJ?mol-1，該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是 低溫自發(fā)
低溫自發(fā)
。（填“高溫自發(fā)”“低溫自發(fā)”或“任何溫度下都自發(fā)”）②按n（CO2）：n（H2）=1：3投料，不同催化劑作用下，反應(yīng)tmin時，CH3OH的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示，下列說法正確的是
BC
BC
。（填標(biāo)號）
A．使用催化劑Ⅰ時，d點已達(dá)到平衡
B．T3的平衡常數(shù)K大于T4的平衡常數(shù)K
C．若a點時，v（H2）正=3v（CH3OH）逆，則此條件下反應(yīng)已達(dá)到最大限度
D．c點轉(zhuǎn)化率比a點低的原因一定是催化劑活性降低
（2）由CO2和H2合成CH3OH的反應(yīng)過程如下：
Ⅰ.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH1＞0
Ⅱ.CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH2＜0
按n（CO2）：n（H2）=1：3投料，不同壓強下，測定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖A、B所示。
圖B縱坐標(biāo)表示的是
CO2平衡轉(zhuǎn)化率
CO2平衡轉(zhuǎn)化率
，壓強：p1＞
＞
p2（填“＞”“=”或“＜”）。（3）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組用CO和H2模擬工業(yè)合成甲醇，在1L的恒容密閉容器內(nèi)充入1molCO和2molH2，加入合適催化劑后在某溫度下開始反應(yīng)，并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下：
| 反應(yīng)時間/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
| 壓強/MPa | 25.2 | 21.6 | 19.0 | 17.4 | 16.8 | 16.8 |
0.05mol/（L?min）
0.05mol/（L?min）
。②該條件下，反應(yīng)CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g）的平衡常數(shù)Kp為
70.56
70.56
（Kp指用平衡分壓代替平衡濃度進(jìn)行計算的平衡常數(shù)，分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×P總）。【答案】-49.3；低溫自發(fā)；BC；CO2平衡轉(zhuǎn)化率；＞；0.05mol/（L?min）；70.56
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/9/21 5:0:8組卷：10引用：2難度：0.5
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1．CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C2H6（g）?CH4（g）+H2（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）ΔH1（反應(yīng)速率較快）
ii.H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH2=+41kJ?mol-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH1=kJ?mol-1
②相比于提高c（C2H6），提高c（CO2）對反應(yīng)I速率影響更大，其原因是。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是。
（3）在800℃時，=n（CO2）n（C2H6），充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應(yīng)，初始壓強為P，一段時間達(dá)到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應(yīng)：2CH4?C2H4+2H2ΔH＞0，溫度T時，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2（CH4），v逆=k逆c（C2H4）?c2（H2），k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時═k逆k正（用含有m的代數(shù)式表示）。
（5）我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法（裝置如圖）用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的極。
②陽極電極反應(yīng)式是。發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6 -
2．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便．下列說法不正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7 -
3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2，兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下：
Ⅰ．4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）
Ⅱ．4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應(yīng)，相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5
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