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填空题 较难0.4 引用1 组卷108
为解决二氧化碳的过量排放带来的气候变暖、海洋酸化的负面效应,二氧化碳的捕集及转化成为高价值的低碳烯烃已成为热门的科研项目。回答下列问题:
I.高温条件下二氧化碳可以氢化制备乙烯。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
i.
ii.
反应iii:_______,平衡常数_______(用表示)。
(2)研究表明,合成气体在、起始时,平衡转化率随温度的变化如图1所示,乙烯选择性随温度的变化如图2所示[乙烯选择性]:

平衡转化率随温度升高出现先下降后升高可能的原因是_______
时,反应i的_______(列出计算式即可)。
(3)关于上述反应,下列说法正确的是_______(填选项字母)。
A.提高投料比的平衡转化率减小
B.使用高效催化剂可提高平衡时乙烯的体积分数
C.若在恒容、绝热容器中进行,温度不变则反应达到平衡
D.体系内比值不变反应达到平衡状态

II.二氧化碳电催化还原制乙烯。
(4)科学家研究利用电催化还原制乙烯,其工作原理如图所示,涂有催化剂的铜电极作阴极,阴极的电极反应式为_______;当阴极生成气体时,理论上阳极生成气体的物质的量为_______

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知识点:温度对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断 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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2020年9月我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,倡导绿色、环保、低碳的生活方式。二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。在铁系催化剂作用下发生化学反应:
I.
П.
回答下列问题:
(1)反应I能自发进行,则__________0(填“<”“>”或“=”);该反应自发进行的条件是__________。(填“高温”或“低温”)
(2)在密闭容器中通入,在铁系催化剂作用下进行反应,某一压强下,的平衡转化率随温度的变化如图1所示。

①下列说法正确的是__________(填选项字母)。
A.由图1可知:在该压强下,之间以反应I为主,后以反应П为主
B.反应П化学方程式前后物质的化学计量数之和相等,所以增大压强反应П的速率一定不变
C.恒温恒压下,容器内气体的密度不变时,说明反应已达到平衡
D.其他条件不变,将的初始物质的量之比变为,可提高平衡转化率
②图1中点,此时乙烯的选择性为(选择性:转化的中,用于生成所占的物质的量分数)。计算该温度时反应П的平衡常数__________(结果用分数表示)。
(3)利用电解法也可以实现转化为,试写出在酸性介质中该电解池阴极的电极反应式:____________
(4)工业上常用乙烯水合法制乙醇,乙醇脱水可制得二乙醚:
实验测得:为速率常数。温度下,向恒容密闭容器中加入时达到平衡,的体积分数为平均反应速率为__________,当温度变为时,,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)温度为时,在恒容密闭容器中发生反应,反应物的平衡转化率分别随着水、一氧化碳的物质的量之比的变化曲线如图2所示:

则温度时,向容积为的恒容密闭容器中通入,发生上述反应,通过计算说明平衡移动的方向:平衡__________移动。(填“正向”或“逆向”)
随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
I.以为原料合成尿素   
(1)有利于提高平衡转化率的措施是___________(填序号)。
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压

(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如下图所示:
第一步:   
第二步:   

①图中___________
②决定该反应速率是___________反应(填“第一步”或“第二步”),理由是___________
Ⅱ.以和催化重整制备合成气:
(3)在密闭容器中通入物质的量均为,在一定条件下发生反应的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。

①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变             B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率:       D.同时断裂键和
②由图可知,压强___________(填“>”“<”或“=”,下同);点速率___________
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则点对应温度下的___________(用含的代数式表示)。
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图所示:

(4)阴极电极反应式为___________

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