20. 2019年国际非政府组织“全球碳计划”12月4日发布报告:研究显示,全球二氧化碳排放量增速趋缓。CO
2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)CO
2甲烷化反应是由法国化学家PaulSabatier提出的。CO
2催化氢化制甲烷的研究过程如图所示:
①上述过程中,产生H
2反应的化学方程式为
____。
②HCOOH是CO
2转化为CH
4的中间体:CO
2HCOOH
CH
4。当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少。当增加镍粉用量时,CO
2镍催化氢化制甲烷的两步发应中反应速率增加较大的一步是
____(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)CO
2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有两个竞争反应:
反应I:CO
2(g)+4H
2(g)
CH
4(g)+2H
2O(g)
反应Ⅱ:2CO
2(g)+6H
2(g)
C
2H
4(g)+4H
2O(g)
在1L恒容密闭容器中充入1molCO
2和4molH
2,测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
T
1℃时,CO
2的转化率为
___。T
1℃时,反应I的平衡常数
K=
___。
(3)已知CO
2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO
2(g)+6H
2(g)
C
2H
5OH(g)+3H
2O(g)△
H<0。m代表起始时的投料比,即m=
。m=3时,该反应达到平衡状态后p(总)=20aMPa,恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图。T
4温度时,反应达到平衡时物质d的分压p(d)=
____。