二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点．（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图1所示．总反应的化学方程式为．（2）在催化剂M的作用下，CO2和H2同时发生下列两个反

Question

二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点．

（1）在太阳能的作用下，以CO₂为原料制取炭黑的流程如图1所示．总反应的化学方程式为___．
（2）在催化剂M的作用下，CO₂和H₂同时发生下列两个反应：
a.2CO₂（g）+6H₂（g）⇌CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）△H<0
b.2CO₂（g）+6H₂（g）⇌CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H<0
图2是乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，则高于460℃时乙烯产率降低的原因可能是___（填序号）．
A．催化剂M的活性降低B．a反应的平衡常数变大
C．生成甲醚的量增加    D．b反应的活化能增大
（3）CO₂经过催化氢化合成乙烯反应为：2CO₂（g）+6H₂（g）⇌CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）△H<0
在密闭容器中充入2mol CO₂和nmol，在一定条件下发生反应，CO₂的转化率与温度、投料比X=[ (n(H2))/(n(CO2))]的关系如图3所示．
①投料比X₁___X₂（填“>”、“<”或“=”下同），平衡常数K_A、K_B、K_C的大小关系为___；
②TK时，某密闭容器发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表：

时间/min 浓度/mol•L-1	0	10	20	30	40	50
H2（g）	6.00	5.40	5.10	9.00	8.40	8.40
CO2（g）	2.00	1.80	1.70	3.00	2.80	2.80
CH2=CH2（g）	0	0.10	0.15	0.50	0.60	0.60

20～30min间只改变了某一条件，根据表中的数据判断改变的条件可能是___．该温度下0～10min内H₂的反应速率为___．

Answer 1

（1）在700K条件下，CO₂和FeO发生反应生成C和Fe₃O₄，过程1中Fe₃O₄分解生成FeO和O₂，所以整个反应过程中FeO作催化剂，根据反应物和生成物及反应条件书写方程式为CO₂(太阳能.)/(FeO)C+O₂，
故答案为：CO₂(太阳能.)/(FeO)C+O₂；
（2）影响产物产率的因素只能是引起平衡移动的因素，反应的活化能增大因素都是和催化剂有关的因素，催化剂只能改变反应速率，不会引起平衡移动，乙烯产率不会影响，反应的平衡常数变大是温度的变化引起的，反应是放热的，平衡常数变大是因为升高温度，不符合题意，
故选AC；
（3）①相同条件下，投料比[X=(n(H2))/(n(CO2))]越大，二氧化碳的转化率越大，根据图知，相同温度下X₁的转化率大于X₂，所以X₁>X₂；该反应的正反应是放热反应，温度越高其平衡常数越小，温度A<B，所以平衡常数A>B，A、C温度相同，平衡常数相同，
故答案为：>； K_A>K_B=K_C；
②20～30min间氢气、CO的浓度都增大，且增大倍数相同，应为缩小容器体积，该温度下0～10min内H₂浓度变化0.6mol/L，则反应速率为(0.6mol/L)/(10min)=0.06mol•L^-1•min^-1，
故答案为：缩小容器体积； 0.06mol•L^-1•min^-1．