將CO2作為原料轉(zhuǎn)化為有用化學(xué)品，對(duì)實(shí)現(xiàn)碳中和及生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著重要意義。
Ⅰ．以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。尿素合成塔中的主要反應(yīng)如下：
反應(yīng)①：2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s） ΔH1
反應(yīng)②：NH2COONH4（s）?CO（NH2）2（s）+H2O（g） ΔH2=+72.5kJ/mol
反應(yīng)③：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g） ΔH3=-87.0kJ/mol
（1）ΔH1=-159.5-159.5kJ/mol。
（2）對(duì)反應(yīng)③，下列措施中有利于提高NH3平衡轉(zhuǎn)化率的是 BCBC（填字母）。
A．升高溫度
B．增大壓強(qiáng)
C．提高原料氣中CO2（g）的比例
D．及時(shí)分離出生成的尿素
Ⅱ．可利用CO2和CH4催化制備合成氣（CO、H2）。一定溫度下，在容積為1L的密閉容器中，充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2，加入Ni/Al2O3使其發(fā)生反應(yīng)：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）。
（3）反應(yīng)達(dá)平衡后，平衡常數(shù)K=81，此時(shí)測(cè)得c（CO）為3mol/L，則CH4的轉(zhuǎn)化率為 60%60%。
（4）制備“合成氣”反應(yīng)歷程分兩步：
| 反應(yīng) | 正反應(yīng)速率方程 | 逆反應(yīng)速率方程 | |
| 步驟① | CH4（g）?C（ads）+2H2（g） | v正=k1?c（CH4） | v逆=k2?c2（H2） |
| 步驟② | C（ads）+CO2（g）?2CO（g） | v正=k3?c（CO2） | v逆=k4?c2（CO） |
①反應(yīng)速率：v（步驟①）
＜
＜
（填“＞”、“＜”或“=”）v（步驟②），請(qǐng)依據(jù)有效碰撞理論分析其原因 步驟②活化能低，同條件下單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，反應(yīng)速率越快
步驟②活化能低，同條件下單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，反應(yīng)速率越快
。②一定溫度下，反應(yīng)CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）的平衡常數(shù)K=
k
1
×
k
3
k
2
×
k
4
k
1
×
k
3
k
2
×
k
4
（5）制備合成氣（CO、H2）過(guò)程中會(huì)發(fā)生副反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g） ΔH2=+41.0kJ/mol。在剛性密閉容器中，進(jìn)料比
n
（
C
O
2
）
n
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
n
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”），原因是 隨著進(jìn)料比的增加，n（CO2）增大，副反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致n（CO）增多，n（H2）減少，則減少
n
（
C
O
2
）
c
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
隨著進(jìn)料比的增加，n（CO2）增大，副反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致n（CO）增多，n（H2）減少，則減少
。n
（
C
O
2
）
c
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
【答案】-159.5；BC；60%；＜；步驟②活化能低，同條件下單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，反應(yīng)速率越快；；減??；隨著進(jìn)料比的增加，n（CO2）增大，副反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致n（CO）增多，n（H2）減少，則減少
k
1
×
k
3
k
2
×
k
4
n
（
C
O
2
）
c
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：14引用：2難度：0.7
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1．CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C2H6（g）?CH4（g）+H2（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）ΔH1（反應(yīng)速率較快）
ii.H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH2=+41kJ?mol-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH1=kJ?mol-1
②相比于提高c（C2H6），提高c（CO2）對(duì)反應(yīng)I速率影響更大，其原因是。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是。
（3）在800℃時(shí)，=n（CO2）n（C2H6），充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應(yīng)，初始?jí)簭?qiáng)為P，一段時(shí)間達(dá)到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應(yīng)：2CH4?C2H4+2H2ΔH＞0，溫度T時(shí)，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正=k正c2（CH4），v逆=k逆c（C2H4）?c2（H2），k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時(shí)═k逆k正（用含有m的代數(shù)式表示）。
（5）我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法（裝置如圖）用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的極。
②陽(yáng)極電極反應(yīng)式是。發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6 -
2．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便．下列說(shuō)法不正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7 -
3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下：
Ⅰ．4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）
Ⅱ．4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應(yīng)，相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說(shuō)法不正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5
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