為了如期完成“碳達峰、碳中和”的計劃。研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)，降低空氣中二氧化碳含量成為當今研究熱點。
（1）一定條件下，由CO2和H2制備甲醇的過程中含有下列反應(yīng)：
反應(yīng)1：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H1=+41kJ/mol
反應(yīng)2：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2=-90 kJ/mol
①反應(yīng)1中的活化能Ea（正）＞＞Ea（逆）（填“＞”或“＜”）。
②溫度為T，壓強為P0的恒壓密閉容器中，通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，達到平衡時，容器中CH3OH（g）為amol,CO為bmol,則該溫度下反應(yīng)1的壓強平衡常數(shù)K1=b（a+b）（1-a-b）（3-3a-b）b（a+b）（1-a-b）（3-3a-b）（用含a、b的代數(shù)式表示）。若溫度不變，改為恒容容器，反應(yīng)建立平衡后，反應(yīng)1的Kp不變不變（填“增大”“減小”或“不變”，下同），反應(yīng)體系中CH3OH（g）的產(chǎn)率將 增大增大。
（2）將CO2和H2初始投料分別按1.0mol/L和4.0mol/L充入恒容容器中，現(xiàn)研究溫度及容器壁是否使用3A分子篩膜（該膜主要吸附水分子）對甲醇平衡產(chǎn)率的影響如圖所示。
①220°C時，經(jīng)過3min達到M點，此時測得H2O的產(chǎn)率為50%，則該條件下0～3min內(nèi)的H2的平均消耗速率v（H2）=0.8mol/（L?min）0.8mol/（L?min）。
②相同溫度下，甲醇的平衡產(chǎn)率在有3A分子篩膜時總是較高的原因是 3A分子飾膜可以將水分離出來，反應(yīng)1平衡右移，一氧化碳濃度增大，反應(yīng)2平衡右移，甲醇的產(chǎn)率增大3A分子飾膜可以將水分離出來，反應(yīng)1平衡右移，一氧化碳濃度增大，反應(yīng)2平衡右移，甲醇的產(chǎn)率增大。
（3）利用Al-CO2電池（工作原理如圖所示）能有效地將CO2轉(zhuǎn)化成化工原料草酸鋁。
①電池的正極反應(yīng)式；2CO2+2e-=C2O2-4（草酸根）。正極反應(yīng)過程中，O2是催化劑，催化過程可表示為：
i.O2+2e-=O2-2
ii.2CO2+O2-2=C2O2-4+O22CO2+O2-2=C2O2-4+O2。
②若有1molO2循環(huán)一次后，負極室中Al3+物質(zhì)的量變化量為 00。
b
（
a
+
b
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
b
（
a
+
b
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
O
2
-
4
O
2
-
2
O
2
-
2
O
2
-
4
O
2
-
2
O
2
-
4
【答案】＞；；不變；增大；0.8mol/（L?min）；3A分子飾膜可以將水分離出來，反應(yīng)1平衡右移，一氧化碳濃度增大，反應(yīng)2平衡右移，甲醇的產(chǎn)率增大；2CO2+=C2+O2；0
b
（
a
+
b
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
O
2
-
2
O
2
-
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：27引用：1難度：0.5
相似題
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1．氫氣最早于16世紀被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：60引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3
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