组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 影响化学反应速率的因素 > 影响化学反应速率的外因 > 催化剂对化学反应速率的影响
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:53 题号:21306486
甲醇是重要的化工原料,可以使用多种方法制备甲醇。
I.利用反应   ,若在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和,测得平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如如图所示。

(1)该反应的______0(填“>”“<”或“=”)
(2)达到平衡时,反应速率:A点____B点(填“>”“<”或“=”)。在C点时,CO的转化率为____
(3)要提高CO的平衡转化率,可以采取的措施是______(填字母)。
A.加入催化剂    B.增大CO的浓度    C.通入     D.通入惰性气体   E.分离出甲醇
(4)关于该反应,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.该反应在任何温度下都能自发进行B.使用催化剂,不能提高CO的平衡转化率
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小D.增大压强,该反应的化学平衡常数不变

Ⅱ.利用与在催化剂的作用下合成甲醇。主反应:,在温度为  T℃、压强为条件下,向容器中充入,充分反应达平衡时的转化率为
(5)求平衡时的物质的量为______
(6)主反应的相对压力平衡常数___________(表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。用含p的式子表示)。

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【推荐1】某化学实验小组用酸性KMnO4溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应,研究外界条件对反应速率的影响,实验操作及现象如下:
编号实验操作实验现象
向一支试管中先加入1 mL0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,再加入1滴3 mol/L硫酸和9滴蒸馏水,最后加入1 mL0.1 mol/L草酸溶液前10 min内溶液紫色无明显变化,后颜色逐渐变浅,30 min后几乎变为无色
向另一支试管中先加入1 mL0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,再加入10滴3mol/L硫酸,最后加入1 mL0.1 mol/L草酸溶液1 min内溶液紫色无明显变化,后颜色迅速变浅,约3 min后几乎变为无色
(1)写出高锰酸钾与草酸反应的离子方程式:_______
(2)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是_______
(3)关于实验Ⅱ中3 min后溶液颜色迅速变浅的原因,该小组提出猜想:反应中生成的Mn2+对该反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验Ⅲ,验证猜想。
提供的试剂:0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,0.1 mol/L草酸溶液,3 mol/L硫酸,MnSO4溶液,MnSO4固体,蒸馏水
补全实验Ⅲ的操作:向试管中先加入1 mL0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,再加10滴3mol/L硫酸,_______,最后加入1 mL0.1 mol/L草酸溶液。
(4)该小组拟采用如下图所示的实验方案继续探究KMnO4溶液浓度对反应速率的影响。经测定乙试管溶液褪色的时间比甲试管长,得出结论:浓度越大,反应速率越慢。你认为他们的实验方案_______(填“合理”或“不合理”),理由是_______
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【推荐2】CO2的资源化利用和转化已成为当今科学研究的热点。
(1) CO2和环氧乙烷在MgO作催化剂的条件下合成碳酸乙烯酯。
①MgCl2溶液中加入尿素生成沉淀和,并产生CO2气体。该反应的离子方程式为__________
②MgCl2与氢氧化钠反应生成沉淀,过滤后将沉淀焙烧得到MgO。与氢氧化钠作沉淀剂相比,用尿素作沉淀剂焙烧生成的MgO作催化剂效果更好,其原因是__________
(2)以CH4和CO2催化重整制备合成气。
恒压,750℃时,CH4和CO2按物质的量之比1∶3投料,经过如下流程可实现CO2高效转化。
   
①写出过程ⅱ产生H2O(g)的化学方程式:__________
②上述流程中参与反应且可循环利用的物质有______
A.Fe3O4 B.CaO                    C.H2O D.He
(3)我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池,电极材料为金属锌和选择性催化材料。电池工作时,双极隔膜(由阴、阳膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH-,在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。电池工作原理如题图所示:
   
放电时,电池正极反应为__________
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【推荐3】“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一,的转化和利用是实现“双碳”经济的有效途径,相关的主要反应有:
Ⅰ:
Ⅱ:
请回答:
(1)的电子式为___________
(2)反应______________________(用表示)。
(3)科学家提出利用太阳能由制取C,工艺如图。已知“重整系统”发生的反应中,则的化学式为___________
   
(4)合成乙醇反应为:。将等物质的量的充入一刚性容器中,测得平衡时乙醇的体积分数随温度和压强的关系如图。
   
①压强___________(填“>”“=”或“<”,下同),a,b两点的平衡常数___________
②已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。为探究m,n两种催化剂的催化效能,某实验小组进行了实验探究,依据实验数据获得如图曲线。
   
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