题目

为了解决能源的可再生及将CO2变废为宝等问题，科学家借鉴自然界的光合作用原理，通过“人工” 光合作用合成了甲醇等液态燃料，因此甲醇又被称为液态太阳燃料。液态太阳燃料的合成及应用如下图所示。 请回答： （1） 联系自然界的光合作用原理，并结合上述图示， 写出“人工”光合作用的化学方程式；；在图示转化过程中，太阳能除了储存在甲醇中，还储存在中(填化学式)。 （2） 图中热催化过程的反应原理为CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)△H。 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H1= -483.6 kJ•mo1-1； 2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H2=-1352.86 kJ•mol-1 △H =。 （3） 实验室对热催化反应进行模拟探究：一定温度下，向容积均为2 L 的恒容密闭容器中分别通入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g)， 在不同催化剂X、Y 的催化下发生反应。测得5 min时，CO2转化率与温度的变化关系如图所示。   ①该反应适宜选用的催化剂为(填“X'”或 “Y”)。 ②T1K时，a点对应容器在0～5 min内的平均反应速率v(H2)=；b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率bc(填“＞”“＜”或“=”)，原因为。 ③T2K时，若反应前容器内的压强为p， 则该温度下反应的平衡常数KP=。 (KP为用分压表示的平衡常数)。 （4） 我国化学家结合实验和计算机模拟结果，研究得出热催化反应的一种可能历程如图所示，其中自由基用“•”标出，过渡态用TS表示。 四个过渡态中对反应速率影响最大的是，理由为；该步骤的化学方程式为。 答案： 【1】2CO2+4H2O →太阳能 2CH3OH+3O2或2H2O →太阳能 2H2+O2、CO2+3H2 →催化剂 CH3OH+H2O【2】H2 【1】-48.97 kJ· mo1-1 【1】X【2】0.12 mol-1•min-1【3】＞【4】b点比c点对应状态下反应物浓度大，体系温度高【5】253p2 【1】TS1【2】该步反应的活化能（或能垒或需要吸收的能量）最大【3】CO2+6H•=HOCO•+5H•或CO2+H•=HOCO•

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