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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷59
二氧化碳的固定和转化是世界性的课题，对促进低碳社会的构建具有重要意义。某课题组利用为原料将其转化成各种有机物，从而实现碳的循环再利用。
(1)以为原料合成乙烯，其反应的过程分两步进行：
①
②
加氢合成乙烯的热化学方程式为_______。
(2)以为原料催化加氢合成乙醇，其反应原理为：。向密闭容器中充入和如图1为平衡时的体积分数与温度、压强的关系。

①温度_______(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②某温度下，反应达到平衡状态X点，若在X点对反应容器降温，同时缩小体积使体系压强增大，重新达到平衡状态时，的体积分数可能是图中A~F点中的_______(填字母)点。
③在温度下，压强恒定为，反应达到平衡状态时的压强平衡常数_______(是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
(3)二氧化碳甲烷化技术是一种对二氧化碳循环再利用的技术。用如图2装置电解二氧化碳制取甲烷，温度控制在10℃左右，持续通入二氧化碳，电解过程中物质的量基本不变。阴极的电极反应式为_______；阳极产生的气体是_______。
21-22高二下·陕西汉中·期末
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡图像分析化学平衡常数的有关计算电解原理 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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资源化是实现“双碳”目标的重要途径。
方法1：化学还原制备、、等。
(1)以和为原料合成乙烯，其反应的过程分两步进行：
①   
②   
写出加氢合成乙烯的热化学方程式：________。
(2)利用二氧化碳合成淀粉，首先是利用二氧化碳制备甲醇。已知和在某种催化剂作用下可同时发生以下两个反应：
Ⅰ．   
Ⅱ．   
在压强为P，、的起始投料为1：3的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ。实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。

已知：的选择性
①有利于提高的选择性的措施有________（填序号）。
A.适当降温       B.适当升温       C.选择合适的催化剂
②温度高于350℃时，体系中发生的反应以________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）为主，说明理由：________。
③其中表示平衡时的选择性的曲线是________（填“a”或“b”）。
(3)合成乙醇。在一定温度下，向容积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol、xmol，发生反应，测得平衡体系中，的体积分数与x的关系如图所示。

在m、n、p点中，的转化率最大的是________（填字母）点。该温度下，平衡常数K=________（列出算式即可得分）。
方法2：用电解法可将转化为多种原料。
(4)用如图装置电解二氧化碳制取甲烷，温度控制在10℃左右，持续通入二氧化碳，电解过程中，物质的量基本不变。写出阴极的电极反应式________；阳极产生的气体是________（写化学式）。
我国提出2060年前实现碳中和，降低大气中CO2含量是当今世界重要科研课题之一，以CO2为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。回答下列问题：
制备甲烷CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H=-156.9 kJ·mol-1
(1)在恒温、恒容容器中进行该反应，下列不能说明反应达到平衡状态的是___________。
A．CO2和H2的转化率之比不再变化B．混合气体的平均摩尔质量不再变化
C．容器内的压强不再变化D．4v(H2)正=v(CH4)逆
(2)选择合适催化剂，在密闭容器中按n(CO2)：n(H2)=1：4充入反应物，反应结果如下图所示。

①若N点压强为1MPa，则平衡常数Kp(N)=___________。(分压=总压×物质的量分数 )
②若无催化剂，N点平衡转化率是否可能降至R点？说明理由。答：___________。
(3)CO2在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
主反应：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH1=-156.9 kJ·mol-1
副反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2=+41.1 kJ·mol-1
① 已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-395.6 kJ·mol-1，则CH4燃烧的热化学方程式CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) ΔH=___________。
② 500℃时，向1L恒容密闭容器中充入4 mol CO2和12 mol H2，初始压强为p，20 min时主、副反应都达到平衡状态，测得c(H2O)= 5 mol·L-1，体系压强为。则0～20min内v(CH4)=___________mol·L-l·min-1；平衡时CH4选择性=___________(CH4选择性=×100%)。
(4)二氧化碳甲烷化技术是一种最有效的对二氧化碳循环再利用的技术。用如图装置电解二氧化碳制取甲烷，温度控制在10℃左右，持续通入二氧化碳，电解过程中HCO物质的量基本不变。

阴极反应为：___________；阳极产生的气体是：___________。
为了实现“碳达峰”和“碳中和”的。目标，将转化成可利用的化学能源的负碳技术是世界各国关注的焦点。
方法一：捕集合成。
Ⅰ．
Ⅱ．
(1)相关物质相对能量大小如图所示，则=___________，升高温度，___________(填“增大”或“减小”)。

(2)起始物，时，反应在不同条件下达到平衡，240℃时甲烷的物质的量分数与压强p的变化关系、时与温度T的变化关系如图所示，图中A、B两点对应的速率：___________(填“大于”、“小于”或“等于”)；若C点与的分压相同，则=___________。

方法二：催化加氢制甲醇。
以、为原料合成涉及的反应如下：
i．
ii．
iii．
(3)一定温度和催化剂条件下，、和(已知不参与反应)在总压强为的密闭容器中进行上述反应，平衡时的转化率、和的选择性随温度的变化曲线如图所示。

①图中曲线b表示物质___________(填“”、“”或“”)的变化。
②某温度下，反应达到平衡，测得容器中的体积分数为12.5%。此时用的分压表示0~t1时间内的反应速率=___________；设此时，该温度下反应ii的平衡常数___________。(用含a的代数式表示)。【已知：分压=总压×该组分的物质的量分数；对于反应，，x为物质的量分数】

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