20. 中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。减少CO
2排放是一项重要课题。
(1)碳酸二甲酯(CH
3OCOOCH
3,简称DMC)是一种应用前景广泛的新材料,用甲醇、CO、CO
2在常压、70~120 ℃和催化剂条件下合成DMC。
已知:①CO(g) +1/2O
2(g) === CO
2(g) ΔH
1=-283.0 kJ·mol
-1②H
2O(l)===H
2O(g) ΔH
2=+44.0 kJ·mol
-1③2CH
3OH(g)+CO
2(g)
CH
3OCOOCH
3(g)+H
2O(g) ΔH
3=-15.5 kJ·mol
-1则2CH
3OH(g)+CO(g)+1/2O
2(g)
CH
3OCOOCH
3(g)+H
2O(l) ΔH=
________。
(2)在2L的密闭容器中通入2 mol CH
3OH和1 mol CO
2,按反应③合成DMC,一定条件下,平衡时CO
2的转化率如图所示,则:
①A点的平衡常数为
_________________②v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的顺序为
__________________;
③下列能说明在此条件下反应达到平衡状态的是
________。
A.2v
正(CH
3OH)=v
逆(CO
2)
B.CH
3OH与CO
2的物质的量之比保持不变
C.恒容条件,容器内气体的密度保持不变
D.各组分的物质的量分数保持不变
(3)CO
2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有以下两个竞争反应:
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)
为分析催化剂对反应的选择性,在1 L密闭容器中充入1 mol CO
2和2 mol H
2,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
①该催化剂在较低温度时主要选择
________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
②用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图所示。b电极上的电极反应式为
________________________________。