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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:49 题号:22667604
在催化下,加氢合成甲酸发生反应Ⅰ,同时还伴有反应Ⅱ发生。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题。
(1)已知:时,部分物质的相对能量如表所示,则的相对能量为_______
物质
相对能量/

(2)为了提高二氧化碳转化为甲酸的转化率,工业上常采用以下方法:

                                                     步骤1                  步骤2                         步骤3
①写出步骤1反应的离子方程式:_______
②其他条件不变,步骤1中转化为的转化率与温度的关系如图所示。

步骤1的转化率开始迅速上升,主要原因是_______,后又下降的可能原因是_______
③流程图步骤2中,加入乙醚的作用是_______,步骤3的分离方法是_______
(3)保持、恒压,的投料物质的量之比为的初始分压为,测得的转化率与时间t的关系如图所示。

已知平衡后,测得,则反应Ⅰ的_____(用含的式子表示)。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】工业上可用来生产甲醇等燃料,这一技术的应用对构建生态文明社会具有重要意义。
(1)在催化剂作用下可发生以下两个反应:
   
   
则反应_______
(2)在压强、的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。

已知:的选择性
①曲线表示的是_______。(填“的平衡转化率”或“的选择性”)
②温度高于280℃时,曲线N随温度升高而升高的原因是_______
③要同时提高的平衡转化率和的选择性,应选择的反应条件为_______(填标号)。
A.低温、低压        B.低温、高压        C.高温、高压        D.高温、低压
(3)在一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中,充入,只反应Ⅰ、Ⅱ,tmin后达到平衡,转化率及和选择性如上图所示。
①Q点时,生成物质的量为_______mol。
点时,从反应开始到平衡,的反应速率_______mol·L-1·min-1
③写出点时反应的化学平衡常数_______(写计算式)。
2024-03-06更新 | 56次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】党的二十大报告中强调“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。利用CO2合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在《Nature》杂志上,其涉及的关键反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)       △H1=-49.0kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)       △H2=+41.2kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)       △H3=
(1)反应Ⅲ的△H3=_______,该反应自发进行的条件是______(填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)在该反应体系中,下列有关说法错误的是______
A.增大H2的浓度有利于提高CO2的转化率
B.升高温度,反应Ⅱ的速率加快,反应I的速率减慢
C.选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量
D.达到平衡后,若压缩体积,反应I平衡正向移动,反应Ⅱ平衡不移动

(3)反应Ⅱ的反应速率v=v- v=kc(CO2)c(H2)-kc(CO)c(H2O),其中k、k分别为正、逆反应速率常数,影响速率常数k的因素有温度和催化剂等。该反应的平衡常数K=,升高温度时,k-k_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在催化剂作用下,向某恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2,只发生I、Ⅱ两个反应。测得不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示。

已知:甲醇的选择率=×100%
①根据图中数据,温度选择_______K达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高。随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加,但甲醇的选择率降低,请分析其原因:________
②513K时,平衡体系的压强为p0MPa,体系中n(H2O)=_______mol,反应Ⅱ的Kp=_______(列出计算式即可)。
2024-03-20更新 | 584次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】某化学兴趣小组进行了实验:向2支试管中分别加入0.5 g Na2CO3固体和0.5 g NaHCO3固体,再分别加入30 mL0.3 mol·L-1盐酸,充分反应后,用手触摸试管,明显感觉到加Na2CO3固体的试管变热了,加NaHCO3固体的试管变冷了。甲同学由此得出结论:(aq)+2H+(aq)=H2O(l)+CO2(g) H1<0,(aq)+H+ (aq) =H2O(l) +CO2(g) H2>0。回答下列问题:
(1)乙同学认为该实验不一定能得到甲同学的结论,因为碳酸钠或碳酸氢钠固体溶于水时会有能量变化,乙同学的观点_______(填“合理”或“不合理”)。
(2)查阅资料:
反应I:(aq)+2H+(aq)=H2O(l)+CO2(g) H1=-12.14kJ· mol-1
反应II:(aq)+H+(aq)=H2O(l) +CO2(g) H2 +12.64 kJ·mol-1
反应III:(aq)+ H+ (aq)=(aq)     H3=_______kJ·mol-1
②向VmLc mol·L-1碳酸钠溶液中,逐滴加入2V mL c mol·L-1稀盐酸。下列图象中,能正确表示该反应过程中的能量变化的是_______ (填标号)。
A. B. C. D.
(3)该化学兴趣小组用如图所示装置设计实验验证碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应的热效应。

表格一:
试剂1试剂2混合前温度/℃混合后温度/℃
0.5 g Na2CO340mL HCl 19.021.7
0.5 g NaHCO340 mL HCl 19.018.1
表格二:
试剂1试剂2混合前温度/℃溶解后温度/℃静置后的温度/℃试剂3混合前温度/℃混合后温度/℃
0.5 g Na2CO310mLH2O19.022.319.010mLH2O19.019.0
0.5 g NaHCO310mLH2O19.017.519.010mLH2O19.019.0
表格三:
试剂1试剂2混合温度/℃溶解后温度/℃静置后的温度/℃试剂3混合前温度/℃混合后温度/℃
0.5 g Na2CO310mLH2O19.022.319.010mLHCl19.020.5
0.5 g NaHCO310mLH2O19.017.519.010mLHCl19.018.3
实验操作:将试剂1与试剂2混合,测混合后溶液的温度,静置,冷却至定温,再将试剂3与之前的。混合溶液混合,再测混合溶液的温度。
①实验中玻璃搅拌器的使用方法是_______ (填 “顺时针搅动”“逆时针搅动”或“上下移动”)。
②表格二对应实验得出的结论是_______
③反应IV:Na2CO3(s)+2H+(aq)= 2Na+(aq)+H2O(l)+CO2(g) H4
反应V:NaHCO3(s)+H+(aq)=Na+(aq)+H2O(1)+CO2(g) H5
H1_______H4(填“>”“ <”或“=”,下同),H2_______H5
2022-04-26更新 | 128次组卷
共计 平均难度:一般