13.做好碳達(dá)峰、碳中和工作,是中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議確定的2021年八項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)之一。CO
2的資源化可以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善。
(1)一定條件下,由CO
2和H
2制備甲醇的過程中含有下列反應(yīng):
反應(yīng)1:CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)ΔH
1反應(yīng)2:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)ΔH
2反應(yīng)3:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O ΔH
3其對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K
1、K
2、K
3,它們隨溫度變化的曲線如圖1所示。則ΔH
2
ΔH
3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)對(duì)于上述CO
2加氫合成CH
3OH的體系,下列說法錯(cuò)誤的是
(填標(biāo)號(hào))。
A.增大H
2濃度有利于提高CO
2的轉(zhuǎn)化率
B.當(dāng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變時(shí),說明反應(yīng)體系已達(dá)平衡
C.體系達(dá)平衡后,若壓縮體積,則反應(yīng)1平衡不移動(dòng),反應(yīng)3平衡正向移動(dòng)
D.選用合適的催化劑可以提高CH
3OH在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。
已知對(duì)于反應(yīng):aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù):k
Θ=
,某溫度為T,壓強(qiáng)為16p
Θ的恒壓密閉容器中,通入1molCO
2和3molH
2發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器中CH
3OH(g)為amol,CO為bmol(b>a),此時(shí)H
2O(g)的分壓p(H
2O)=
(用含a、b的代數(shù)式表示,下同),反應(yīng)1的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為
。
(3)電催化還原能將CO
2轉(zhuǎn)化為多種碳產(chǎn)物。在銅電極上將CO
2還原為CO的機(jī)理如圖2所示。寫出該機(jī)理過程總的電極方程式:
。
(4)利用CO
2為原料可以合成苯乙烯,涉及以下反應(yīng):
Ⅰ、C
6H
5-C
2H
5(g)?C
6H
5-CH═CH
2(g)+H
2(g) K
p1=2.7×10
-15 ΔH
Ⅰ=23.47kJ?mol
-1Ⅱ、H
2(g)+
O
2(g)═H
2O(g) K
p2=1.26×10
40 ΔH
Ⅱ=-241.82kJ?mol
-1結(jié)合數(shù)據(jù)說明乙苯制苯乙烯過程中加氧氣的理由
。