- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：困难

浙江省温州市2020-2021学年高三上学期化学11月月考试卷

二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。 CO₂和H₂在铁系催化剂作用下发生化学反应：

I.2CO₂(g)+6H₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+4H₂O(g)ΔH₁

II．CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)ΔH₂＞0

请回答下列问题：

（1）、反应I能自发进行，则 ΔH₁0(填“＜”或“＞”或“=”)；该反应自发进行的条件是。

（2）、在密闭容器中通入1mol CO₂和3molH₂ ，在铁系催化剂作用下进行反应，CO₂的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。

①下列说法正确的是

A．由图1可知：0.1MPa下，200℃~550℃时以反应I为主，550℃以后以反应II为主

B．反应II化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应II的ΔS等于零

C．恒温恒压下，容器内气体的密度不变时，说明反应已达平衡

D．其他条件不变，将CO₂和H₂的初始物质的量比改变为2：3，可提高CO₂平衡转化率

②图1中点M(350，70)、此时乙烯的选择性为 $\text{[math]}$ (选择性：转化的CO₂中生成C₂H₄和CO的百分比)。计算该温度时：反应II的平衡常数K_c=。

③在图1中，温度大于800℃时，随着压强的增大，CO₂的平衡转化率减小，请解释原因。

（3）、有研究表明，在铁系催化剂作用下反应I分两步进行：

i CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)慢

ii 2CO(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+2H₂O(g)快

在图2中画出反应I分两步进行的“能量−反应过程图”。起点从[2CO₂(g)+6H₂(g)]开始。

举一反三

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