低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合下列有关图示和所学...

问题详情：

低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合下列有关图示和所学知识回答：

Ⅰ.用CO2催化加*可以制取乙烯：CO2(g)＋3H2(g)C2H4(g)＋2H2O(g)。

(1)若该反应体系的能量随反应过程变化的关系如图所示，则该反应的ΔH＝______________(用含a、b的式子表示)；又知：相关化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的ΔH＝－152 kJ·mol－1，则表中的x＝________。

(2)以稀硫*为电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。则M极上的电极反应式为______________________________。

Ⅱ.用CO2催化加*还可以制取二*醚：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－122.5 kJ·mol－1，某压强下，合成二*醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。

(3)图中TT2分别表示反应温度，判断TT2大小关系的依据是________________________________________________________；图中A、B、C三点对应的平衡常数分别为KA、KB、KC，其三者大小的关系是______________。

(4)T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中，经过5 min反应达到平衡，则0～5 min内的平均反应速率v(H2)＝____________，平衡常数K＝______________(列出计算式即可)。

【回答】

*　(1)－(b－a) kJ·mol－1　764 kJ·mol－1

(2)2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O

(3)该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO2的转化率减小，根据图像知在投料比相同时，T1平衡时CO2的转化率大于T2，则T1<T2　KA＝KC＞KB

(4)1.08 mol·L－1·min－1　

解析　(1)由图知CO2(g)＋3H2(g)具有的总能量大于C2H4(g)＋2H2O(g)具有的总能量，该反应为放热反应，反应的ΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量＝－(b－a) kJ·mol－1；反应热ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝2E(C===O)＋3E(H—H)－＝2×803 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－＝－152 kJ·mol－1，解得x＝764 kJ·mol－1。

(2)根据图示，在M电极上CO2发生得电子的还原反应生成C2H4，M电极为*极，电极反应式为2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O。

(3)该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO2的转化率减小，根据图像知在投料比相同时，T1平衡时CO2的转化率大于T2，则T1<T2；由图可知，A、C温度相同，化学平衡常数相同，B点温度高于A、C，KA、KB、KC三者大小的关系是KA＝KC＞KB。

(4)由图可知，将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中，经过5 min反应达到平衡时，CO2的平衡转化率为60%，由题给数据建立如下三段式：

            2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)

起(mol·L－1)  3        6        0            0

变(mol·L－1)  1.8       5.4      0.9          2.7

平(mol·L－1)  1.2       0.6      0.9          2.7

则0～5 min内的平均反应速率v(H2)＝＝＝1.08 mol·L－1·min－1；化学平衡常数K＝＝。

知识点：电化学 胶体

题型：综合题