解题方法
1 . 碳达峰、碳中和是现在需要继续完成的环保任务，CO2的综合利用成为热点研究对象，CO2作为碳源加氢是再生能源的有效方法，CO2加氢可以合成甲醇，0lah 提出“甲醇经济”概念，认为甲醇会在不久的将来扮演不可或缺的角色，通过CO2加氢生产甲醇是有希望的可再生路线之一，该过程主要发生如下反应：
反应Ⅰ： CO2 (g)+ H2(g)
CO(g) +H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-41.1KJ·mol-1
(1)①相关键能如下表，则ΔH1=_______ ，该反应的活化能Ea(正)_______ Ea(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。
②若K1、K2分别表示反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数。则CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) 的平衡常数K=_______ (用含K1、K2的代数式表示)。
(2)据文献报道，Cu基纳米材料作为高性能催化剂可将CO2电还原为高能量密度的CH3OH，不同催化剂对生成CH3OH的法拉第效率与电极电势的变化如图1所示(已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比)，为了保证生成甲醇的法拉第效率，最合适的电势及最佳催化剂是________ 。
(3)在催化剂作用下，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ， 达平衡时CO2的转化率随温度和压强的变化如图2，判断P1、P2、P3的大小关系：_______ ，解释压强一定时，CO2的平衡转化率呈现如图变化的原因：______ 。
(4)某温度下，初始压强为10MPa，向容积为2L的恒容密闭容器中充入2 mol CO2、3 mol H2发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时CO2的转化率是50%，体系内剩余1 mol H2，反应Ⅱ的Kp=_______ 。
反应Ⅰ： CO2 (g)+ H2(g)
CO(g) +H2O(g) ΔH1反应Ⅱ： CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-41.1KJ·mol-1(1)①相关键能如下表，则ΔH1=
| 化学键 | H-H | C≡ O | O-H | C=O |
| 键能/ (kJ·mol-1) | 436 | 1071 | 464 | 803 |
CH3OH(g) 的平衡常数K=(2)据文献报道，Cu基纳米材料作为高性能催化剂可将CO2电还原为高能量密度的CH3OH，不同催化剂对生成CH3OH的法拉第效率与电极电势的变化如图1所示(已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比)，为了保证生成甲醇的法拉第效率，最合适的电势及最佳催化剂是
(3)在催化剂作用下，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ， 达平衡时CO2的转化率随温度和压强的变化如图2，判断P1、P2、P3的大小关系：
(4)某温度下，初始压强为10MPa，向容积为2L的恒容密闭容器中充入2 mol CO2、3 mol H2发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时CO2的转化率是50%，体系内剩余1 mol H2，反应Ⅱ的Kp=
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2 . 今年9月24日，中科院的科研人员在线发表成果宣布创制了一条利用二氧化碳和电能人工合成淀粉的路线(ASAP路线)：通过光伏发电电解水产生氢气，然后通过催化剂利用氢气和二氧化碳生成甲醇，使用多种优选的酶逐步将甲醇最后转化为淀粉。1立方米生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量。下列说法错误的是
| A．ASAP路线体现了光能—电能—化学能的转变 |
| B．催化剂可以提高氢气和二氧化碳的平衡转化率 |
| C．酶在合成路线中使各步化学反应更容易发生 |
| D．ASAP路线生产在未来的发展具有广阔前景 |
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2021-12-06更新
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193次组卷
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7卷引用：宁夏永宁县永宁中学2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题
解题方法
3 . 回答下列问题。
(1)一定条件下，在
密闭容器中充入
和
，发生反应：
。测得
和
的物质的量随时间变化如图所示。
___________ ；
内
的平均反应速率
___________ 
，平衡时
的转化率为___________ 。
(2)下列措施能提高正反应速率的是___________(填正确答案的字母)。
(3)工业上常以水煤气(
和)为原料合成甲醇。已知：
；
，则
与
制备水煤气的热化学方程式为___________ 。
(1)一定条件下，在
密闭容器中充入和，发生反应：。测得和的物质的量随时间变化如图所示。
内的平均反应速率，平衡时的转化率为(2)下列措施能提高正反应速率的是___________(填正确答案的字母)。
| A．降低温度 | B．增加的量 | C．使用催化剂 | D．及时分离出甲醇 |
和)为原料合成甲醇。已知： ； ，则与制备水煤气的热化学方程式为
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