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  • 1. (2023·乌鲁木齐模拟) 减少CO2排放并实现CO2的有效转化已成为科研工作者的研究热点。根据以下几种常见的CO2转化方法,回答下列问题:

    1. (1) I.研究表明,利用如图所示的原理,可以将CO2转化为炭黑。

      该过程的能量转化形式为,在整个过程中, FeO 的作用是

    2. (2) 已知:①2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH1=akJmol

      ②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=bkJ/mol

      则过程1的热化学方程式为

      II.以氧化铟(In2O3)作催化剂,采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将CO2资源化利用。反应历程如下:

      i.催化剂活化: In2O3( 无活性) In2O3-x(有活性) ;

      ii.CO2与H2在活化的催化剂表面同时发生如下反应:

      反应①: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3主反应

      反应②: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH4副反应

    3. (3) 某温度下,在恒容密闭反应器中,下列能说明反应①达到平衡状态的是____ (填编号 )。
      A . 混合气体的密度不再变化 B . CH3OH的分压保持不变 C . v(H2):v(CH3OH)=3:1 D . CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度之比为1:3:1:1
    4. (4) 增大CO2和H2混合气体的流速,可减少产物中H2O(g) 的积累,从而减少催化剂的失活,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:
    5. (5) ii中反应①、②的lnK(K代表化学平衡常数)随 ×103 (T代表温度)的变化如图所示。

      a.升高温度,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K (填“增大” “减小”或“不变”)。

      b.恒温恒压密闭容器中,加入2molCO2和4molH2 , 只发生反应①和反应②,初始压强为P0。 在230℃以上,升高温度,CO2 的平衡转化率增大,但甲醇的产率降低,可能原因是 。在300℃发生反应,反应达到平衡时,CO2的转化率为50%,容器体积减小20%,则反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp= ( 保留两位有效数字)。

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