诺贝尔化学奖获得者乔治·欧拉教授率领团队首次采用金属钌作催化剂,从空气中捕获CO2直接转化为*醇,为通往未来“...

问题详情：

诺贝尔化学奖获得者乔治·欧拉教授率领团队首次采用金属钌作催化剂,从空气中捕获CO2直接转化为*醇,为通往未来“*醇经济”迈出了重要一步,并依据该原理开发如图所示转化。

(1)CO2中含有的化学键类型是　　　　　键。 

(2)将生成的*醇(沸点为64.7 ℃)与水分离可采取的方法是　　　　　　　　　　。 

(3)上图所示转化中,由第1步至第4步的反应热(ΔH)依次是a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1、d kJ·mol-1,则该转化总反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)500 ℃时,利用金属钌作催化剂,在固定容积的密闭容器中可直接实现如(3)中转化得到*醇。测得该反应体系中X、Y浓度随时间变化如图所示。

①Y的化学式是　　　　　,判断的理由是　 

。 

②下列说法正确的是　　　　　　(填字母)。 

a.Y的转化率是75%

b.其他条件不变时,若在恒压条件下进行该反应,Y的转化率高于75%

c.升高温度使该反应的平衡常数K增大,则可知该反应为吸热反应

d.金属钌可大大提高该反应中反应物的转化率

③从反应开始到平衡,用*气表示的平均反应速率v(H2)=　　　　　mol·L-1·min-1。 

【回答】

.* (1)极*共价　(2)蒸馏

(3)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)　ΔH=(a+b+c+d) kJ·mol-1

(4)①CO2　Y随反应进行浓度减小,因此Y为反应物,且其相同时间内转化量与X相同,则其在方程式中的化学计量数应与X相同,因此Y是CO2　②abc　③0.225

解析 (1)CO2中含有极*共价键。

(2)*醇(沸点为64.7 ℃)与水的沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离。

(3)根据盖斯定律,可知反应热的大小与始态和终态有关,与过程无关,所以该转化总反应的热化学方程式是CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)　ΔH=(a+b+c+d) kJ·mol-1。

(4)①Y随反应进行浓度减小,因此Y为反应物,且其相同时间内转化量与X相同,则其在方程式中的化学计量数应与X相同,因此Y是CO2。

②Y的转化率是×100%=75%,故a正确;因为正反应是气体体积减小的反应,所以其他条件不变时,若在恒压条件下进行该反应,相当于增大压强,Y的转化率变大,故b正确;升高温度使该反应的平衡常数K增大,则可知该反应为吸热反应,故c正确;催化剂只改变反应的速率,不能使平衡发生移动,故d错误。

③v(CO2)==0.075 mol·L-1·min-1,而v(H2)=3v(CO2)=0.225 mol·L-1·min-1。

知识点：化学平衡

题型：综合题