乙烯是重要的化工原料。用CO2催化加氢可制取乙烯：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g...

乙烯是重要的化工原料。用CO2催化加氢可制取乙烯：CO2(g)+3H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)　　 ΔH＜0

（1）若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的△H=__kJ/mol。（用含a、b的式子表示）

（2）几种化学键的键能如表所示，实验测得上述反应的△H=-76kJ/mol，则表中的x=__。

（3）向1L恒容密闭容器中通入1molCO2和nmolH2，在一定条件下发生上述反应，测得CO2的转化率α（CO2）与反应温度T、压强P的关系如图所示。

①P1___P2（填“>”、“<”或“=”，下同）。

②平衡常数KB__KC。

③若B点时投料比=3，则平衡常数KB=__（代入数据列出算式即可，不用化简）。

④其他条件不变时，能同时满足增大反应速率和提高CO2转化率的措施是___。

A．将产物从体系不断分离出去　　　 B．给体系升温

C．给体系加压　　　　　　　　　　　　 D．增大H2的浓度

（4）①以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。则M极上的电极反应式为___。

②已知乙烯也能做燃料电池，当消耗标况下2.24L乙烯时，导线中转移电子的数目为__。

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低碳经济成为人们一种新的生活理念。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合所学知识回答：

（1）①用CO2催化加氢可制取乙烯：CO2（g）+3H2（g）1/2C2H4（g）+ 2H2O（g），若　 该反应体系的能量随反应过程变化关系如下图所示， 则该反应的△H =______（用含a、b的式子表示）。

已知：几种化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的△H=-152kJ•mol﹣1，则表中的x=___________。

② 以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如下图所示。则N极上的电极反应式为____________；该电解池中所发生的总反应的化学方程式为__________。

（2）用CO2催化加氢可以制取乙醚的反应如下：2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+ 3H2O（g） △H=﹣122.5 kJ•mol﹣1，某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如下图所示。

①T1_______T2（填“<”、“=”或“>”），判断理由是__________________________。

②T1温度下，将6 mol CO2和12mol H2充入2 L的密闭容器中，经过5 min反应达到平衡，则0～ 5 min内的平均反应速率υ（CH3OCH3）=______。

③一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是______（填标号）。

A．逆反应速率先增大后减小　　　　　　 B．容器中 c（H2）/c（CO2）的比值减小　　

C．H2的转化率增大

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乙烯是重要的化工原料。用CO2催化加氢可制取乙烯：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)　　 ΔH<0

(1)若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH=_________kJ·mol1。(用含a、b的式子表示)

(2)几种化学键的键能如表所示，实验测得上述反应的ΔH= −152 kJ·mol1，则表中的x=___________。

(3)向1 L恒容密闭容器中通入1 mol CO2和n mol H2，在一定条件下发生上述反应，测得CO2的转化率α(CO2)与反应温度、投料比X[ n(H2)/n(CO2 )]的关系如图所示。

①X1_________(填“>”、“<”或“=”，下同)X2；

②平衡常数KA_______KB，KB________KC；

③若B点时X=3，则平衡常数KB=_____________(代入数据列出算式即可)；

④下列措施能同时满足增大反应速率和提高CO2转化率的是（__________）

a．升高温度　　 b．加入催化剂　　 c．增大投料比X　　　　 d．将产物从反应体系中分离出来

(4)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。则N极上的电极反应式为：_______________；该电解池中所发生的总反应的化学方程式为：__________________。

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低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合下列有关图示和所学知识回答：

I．用CO2催化加氢可以制取乙烯：CO2（g）+3H2（g）1/2C2H4（g）+2H2O（g）。

(l)若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应△H =___________（用含a、b的式子表示）；又知：相关化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的△H =-152 kJ/mol，则表中的x= ___。

(2)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。则M极上的电极反应式为____。

II．用CO2催化加氢还可以制取二甲醚：2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H =-122.5kJ/mol，某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。

(3)图中T1、T2分别表示反应温度，判断T1、T2大小关系的依据是____；图中A、B、C三点对应的平衡常数分别为KA、KB、Kc，其三者大小的关系是____。

(4)T1温度下，将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中，经过5min反应达到平衡，则0～5min内的平均反应速率υ(H2)=_______，平衡常数K=__（列出计算式即可）。

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乙烯可用作合成纤维、合成橡胶、合成塑料的原料。回答下列问题：

(1)实验室用乙醇和五氧化二磷制取乙烯的过程如下：

P2O5+3H2O=2H3PO4

H3PO4+C2H5OH→C2H5OPO(OH)2(磷酸单乙醋)+H2O；

170～200 ℃时，C2H5OPO(OH)2会分解生成乙烯和磷酸。

C2H5OPO(OH)2分解反应的化学方程式为___________________。

(2)向2 L的恒容密闭容器中充入0.1mol C2H6和0.1 molCO2，发生的反应为

C2H6 (g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)，C2H6的平衡转化率与温度的关系如图所示。

①在相应温度下，A点的反应速率v(正)________(填“>”“<”或“=”)v(逆）。

②若不考虑副反应的发生，为提高C2H6的平衡转化率，除了将生成物及时从体系中分离出来外，还可采取的措施有________________　 (任写一种)。

③720℃时，上述反应的平衡常数K=______________。

(3)用CrO3作催化剂，CO2重整C2H6制乙烯的反应过程如下：

C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)　　　　　　　　 △H1 ；

3H2(g)+2CrO3(s)=3H2O(g)+Cr2O3(s)　　　 △H2 ;

Cr2O3(s)+3CO2(g)=3CO(g)+2CrO3(s)　　　 △H3。

①反应：C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+ CO2(g) +H2O(g)的△H=____________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示）。

②已知部分化学键的键能数据如下表所示，则△H1=__________kJ·mol-1。

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工业生产会产生大量CO2，增加了碳排放量。人们一直努力将CO2变废为宝。

途径一：将CO2催化加氢可制取乙烯。

已知：2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH= －152kJ/mol

（1）如图所示为在体积为2L的恒容容器中，投料为1mol CO2和3mol H2时，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响。请回答：

①计算250℃时该反应的化学平衡常数K=_______（列出计算式即可）。

②下列说法正确的是_____。

a．平衡常数大小：M＞N

b．反应物活化分子百分数大小：M＞N

c．当压强、混合气体的密度或不变时均可视为化学反应已达到平衡状态

d．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1

（2）下列措施一定可以提高平衡体系中C2H4百分含量，又能加快反应速率的是 ________。

a．升高温度　　　　　　　　　　　　　 b．缩小体积，增大压强

c．增大H2的浓度　　　　　　　　　　 d．将产物从反应体系中分离出来

途径二：以稀硫酸为电解质溶液，利用电解原理将CO2转化为乙烯。

已知：该电解池的工作原理如图所示。

（1）M极上的电极反应式为________________________；

（2）已知铅蓄电池放电时发生的反应为：PbO2+ Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O。若铅蓄电池中消耗1molH2SO4，理论上能产生标准状况下C2H4____________L（结果保留两位小数）。

（3）反应一段时间后，停止通电并撤掉交换膜使溶液充分混合。此时和电解前相比，硫酸溶液的pH____________（选填“变大”、“变小”或“不变” ）。

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CO2催化加氢制取甲醇的研究，对于环境、能源问题都具有重要的意义。反应如下：

反应ⅰ：CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g) + H2O(g)　　　 ∆H1 =﹣58 kJ· mol-1

反应ⅱ：CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g)　　　 ∆H2 = +42 kJ· mol-1

下列说法不正确的是

A.增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率

B.增大压强，有利于向生成甲醇的方向进行，反应ⅰ的平衡常数增大

C.升高温度，生成甲醇的速率加快，反应ⅱ的限度同时增加

D.选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率

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CO2催化加氢制取甲醇、乙醇等低碳醇的研究，对于环境问题和能源问题都具有非常重要的意义。已知一定条件下的如下反应：

CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)　　 ∆H =－49.0 kJ· mol-1

2CO2(g) + 6H2(g) CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)　　 ∆H=－173.6 kJ· mol-1

下列说法不正确的是

A.CH3OH(g) + CO2(g) + 3H2(g) CH3CH2OH(g) + 2H2O(g)　　 ∆H＜0

B.增大压强，有利于反应向生成低碳醇的方向移动，平衡常数增大

C.升高温度，可以加快生成低碳醇的速率，但反应限度降低

D.增大氢气浓度可以提高二氧化碳的转化率

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CO、H2 是重要的工业原料，在高温、催化剂存在的条件下，可用甲烷 和水蒸气为原料制取它：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 ΔH0

（1）已知：

① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-484kJ·mol-1

② CH4(g)+1.5O2(g)=CO(g)+2H2O(g)　 ΔH2=-564kJ·mol-1。

则ΔH0 =_____。

（2）一定温度下，将一定量甲烷与水蒸气的混合气体置于某密闭容器中发生反应 生成 CO、H2，测得反应体系中平衡时的某种量值 X 与温度(T)、压强(P)之间的关系如图 所示：

若 X 表示 CH4 的百分含量，则 T1_________T2（填“>”“<”“无法确定”，下同），X 还可 以表示_____（在下列选项中选填序号）,a、b 两点的平衡常数 K(a) ____K(b)。

A．混合气体的平均摩尔质量　　 B．CO 的产率　　 C．ΔH 值

（3）若在 T3 时将 4mol H2O(g)与 a mol CH4 置于 2L 恒容密闭容器中，测得 CO 的 浓度(mol/L)与时间 t(min)的关系如图 所示。

①反应 4min 后达平衡， 反应 4min 内用 H2浓度变化表示的反应速率 v(H2)=__________________

②若在第 5 分钟时改变条件，CO 浓度变化曲线如图 所示，则改变条件可能是____________

（4）从焓变角度上看，反应 CO2(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+O2(g)_____（填“具 有”或“不具有”）自发性。

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丙烯是一种重要的化工原料。可由丙烷催化脱氢制备。

主反应：①C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)　　 ΔH1

副反应：②C3H8(g)=C2H4(g)+CH4(g)

③C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)

④C3H8(g)+H2(g)=C2H6(g)+CH4(g)

回答下列问题：

（1）已知：C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)　　 ΔH2=－117kJ/mol

H2(g)+O2(g)=H2O(g)　　 ΔH3=－242kJ/mol。反应①的ΔH1=___。

（2）某温度下，在体积不变的密闭容器内发生反应①，起始总压强为105Pa，平衡时总压增加了20%。则C3H8的转化率为___；该反应的平衡常数Kp=___Pa。若提高C3H8的平衡转化率，可采取的措施有___（填标号）。

A.增大C3H8的浓度

B.提高温度

C.恒容下通入惰性气体

D.使用高效催化剂

（3）工业生产中常采用恒压下充入高温水蒸气的条件。如图表示常压下反应①C3H8的平衡转化率与温度及水烃比（M）的关系，M2___5（填“>”或“<”）。

（4）已知高温下C－C键断裂反应比C－H键断裂的脱氢反应容易发生，这将导致丙烯选择性降低；同时高温加剧催化剂表面积炭，导致催化剂迅速失活。在生产中充入CO2的作用之一是利于催化剂活性保持，其原因是___。反应气中的配比对催化剂活性的影响如表所示。其中C3H6收率最高时的配比是___。

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