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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:211 题号:19835723
我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,在这种背景下,CO2的利用和转化成为研究重点。回答下列问题:
(1)2021年9月,我国科学家在《科学》杂志发表了二氧化碳人工合成淀粉的研究成果。合成淀粉的重要反应包括二氧化碳制备甲醇的反应:,该反应在有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态):
   
使用催化剂的曲线是___________(填“甲”或“乙”),催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低___________eV,达到化学平衡后再降低温度,平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(2)一定条件下,向某密闭容器中通入x mol CO2,y mol H2,在催化剂存在下发生反应:
①恒压条件下,当x:y=___________时,平衡体系中CH3OH的体积分数最大。
②恒容条件下,当x=2,y=6,温度为T1K时,反应起始压强为8MPa,经10min,反应达到平衡状态,CO2的平衡转化率为50%。则T1K时平衡常数Kp=___________(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数),0~10 min内,v(H2)=___________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】化学家一直致力于对化学反应进行的方向、限度和速率进行研究,寻找合适理论对其进行解释。
I.为了治理汽车尾气污染(含有NO、CO、烃类等),科学家设计在汽车排气管上装上催化剂发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。某温度下,向体积为1L的密闭容器中充入NO、CO0.1mol,平衡时NO的转化率为60%,计算该反应的平衡常数K=______________;此反应常温下能够自发进行的原因是_______________________
Ⅱ.右图是高锰酸钾酸性溶液与草酸发生反应的有关图象,溶液体积为500mL。

(1)该反应在10-30s的化学反应速率v(Mn2+)=________________________
(2)请写出该反应的离子方程式____________________________________________________
(3)观察图象说明在一定温度下反应速率起始缓慢然后加快的原因______________________
Ⅲ.难溶电解质FeS在水溶液中存在着溶解平衡:FeS(s)Fe2+(aq) + S2-(aq),在一定温度下,Ksp=c(Fe2+c(S2-)=6.25×10-18在该温度下,氢硫酸饱和溶液中存在c2(H+c(S2-)=1.0×10-22。将适量FeCl2投入氢硫酸饱和溶液中,欲使溶液中c(Fe2+)=1.0 mol·L-1,应调节溶液的c(H+)=_______
IV.氢硫酸中H2S是分步电离的,H2SH++ HSK1=1.3×10-7,HS-H++ S2-K2=7.1×10-15欲使溶液中c(S2-)浓度增大,应采取的措施有_____________
A.加入NaOH B.加入CuSO4C.适当降低温度D.通入过量SO2E.加入Na2CO3(H2CO3电离常数K1=4.4×10-7K2=4.7×10-11)
2018-01-25更新 | 162次组卷
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【推荐2】甲醇是21世纪的新型燃料,而据统计,我国没经处理便排放的焦炉煤气超250亿立方米,这是能源的浪费。为解决这一问题,我国在2004年起利用焦炉煤气制取甲醇。
(1)已知中的之间为三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为。表中所列为常见化学键的键能数据:
化学键
键能348414436326.81032464
则该反应的___________
(2)以为原料也可合成甲醇,反应的能量变化如图所示。

图中处应填入___________
(3)工业上可以用为原料,先制备气体,再制备甲醇。现将通入容积为的反应室,在一定条件下发生反应:的平衡转化率与温度、压强的关系如图:

①已知,压强为时,达到平衡需时,则用表示的平均反应速率为___________
②其它条件不变,升高温度,化学平衡常数将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图2中的_______(填“<”、“>”或“=”),在,压强为时平衡常数为___________
④保持反应体系,压强为后再向容器中充入,化学平衡将___________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
2023-12-20更新 | 48次组卷
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【推荐3】燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)一定温度下,向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只发生反应Ⅰ,下列能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
a.容器内的压强不发生变化       b.
c.容器内气体的密度不发生变化       d.
(2)一定温度下,体积为1L的容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只发生反应Ⅱ,测得CO2的物质的量随时间变化如图中曲线A所示:

①在02min内的平均反应速率________
②曲线B表示过程与曲线A相比,改变的反应条件可能为________(答出一条即可)。
③若要提高反应体系中CO2的体积分数,可采取的措施为________
(3)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
________kJmol-1
2024-05-01更新 | 27次组卷
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