18.中國科學(xué)院宣布在人工合成淀粉方面取得突破性進(jìn)展,在國際上首次實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的全合成,該技術(shù)未來有望促進(jìn)碳中和的生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
(1)CO
2人工合成轉(zhuǎn)化為淀粉只需要11步,其中前兩步涉及的反應(yīng)如圖1所示。
①該流程中所涉及含碳化合物中碳原子的雜化方式有
。
②反應(yīng):CO
2(g)+2H
2(g)=HCHO(g)+H
2O(g)ΔH=
。
(2)反應(yīng)Ⅰ進(jìn)行時(shí),同時(shí)發(fā)生反應(yīng):2CO
2(g)+6H
2(g)?C
2H
4(g)+4H
2O(g)。在1L恒容密閉容器中充入4.0molCO
2和6.0molH
2,一定溫度下,達(dá)到平衡時(shí),c(CO
2)=c(H
2O),c(H
2)=1.2mol/L,CH
3OH物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為
%(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。
(3)乙烯是合成工業(yè)的重要原料,一定條件下可發(fā)生反應(yīng):3C
2H
4(g)?2C
3H
6(g)。
①分別在不同溫度、不同催化劑下,保持其他初始條件不變,重復(fù)實(shí)驗(yàn),經(jīng)相同時(shí)間測(cè)得C
2H
4體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2所示。
在催化劑甲作用下,圖2中M點(diǎn)的速率v
正
v
逆(填“>”“<”或“=”),根據(jù)圖中所給信息,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為
。
②一定溫度下,該反應(yīng)正逆反應(yīng)速率與C
2H
4、C
3H
6的濃度關(guān)系:v
正=k
正c
3(C
2H
4),v
逆=k
逆c
2(C
3H
6)(k
正、k
逆是速率常數(shù)),且lgv
正~lgc(C
2H
4)或lgv
逆~lgc(C
3H
6)的關(guān)系如圖3所示,向恒容密閉容器中充入一定量C
2H
4,反應(yīng)進(jìn)行m分鐘后達(dá)平衡,測(cè)得c(C
2H
4)=1.0mol?L
-1,該溫度下,平衡常數(shù)K=
(用含a、b的計(jì)算式表示,下同),用C
3H
6表示的平均反應(yīng)速率為
mol?L
-1?min
-1。