1 . 我国提出“CO2排放力争于2023年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。研发CO2的利用技术,降低空气中CO2的含量是实现该目标的重要途径。
(1)下面是用H2捕捉CO2时发生的两个反应:
I.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ∆H1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2
①反应I、II的lnK随1/T的变化如图所示,则ΔH2___________ 0(填“>”“<”或“=”)0;有利于反应I自发进行的温度是___________ (填“高温”或“低温”)。②将一定量的CO2和H2的混合气体充入密闭容器中,cCO2、v正CO2与温度的关系如下图所示,400℃,cCO2降低的原因是___________ ,而速率仍然增大的可能原因是___________ ③220℃时,将4molH2与1molCO2的混合气体充入2L反应器中,气体初始总压强为p,10分钟后体系达到平衡,CO2的转化率为80%,CH4的选择性为25%,则生成的CH4平均速率为___________ ,反应II的平衡常数Kp为___________ (保留两位有效数字)。[已知:CH4的选择性=]
(2)利用化学链将高炉废气中的CO2转化为CO的示意图如下。此过程中可循环利用的物质有___________ ,该化学链的总反应是___________ 。
(1)下面是用H2捕捉CO2时发生的两个反应:
I.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ∆H1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2
①反应I、II的lnK随1/T的变化如图所示,则ΔH2
(2)利用化学链将高炉废气中的CO2转化为CO的示意图如下。此过程中可循环利用的物质有
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2 . Ⅰ.铁是生产生活、科学研究中的重要物质,研究与Fe相关的反应时要关注反应的快慢和程度,某些有铁参与的反应可设计成原电池。
(1)以下是相同条件下,等体积等浓度的H2O2溶液分解的对比实验时,放出 O2的体积随时间的变化关系示意图(线a为使用FeCl3作催化剂,线b为不使用催化剂),其中正确的图像是______(填字母)。
Ⅱ.已知下列热化学为程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H1=﹣25 kJ·mol-1
②Fe2O3(s)+CO(g) = 2FeO(s)+CO2(g) △H2=﹣3 kJ·mol-1
(2)写出Fe被CO2氧化成FeO(s) 和 CO的热化学方程式_______ 。
一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁并充入一定量的CO2气体,发生第(2)题的反应。反应过程中CO2气体和CO气体的浓度变化与时间的关系如图所示。(3)4min时,反应速率的大小关系为v正(CO2)_____ v逆(CO2)(填“>”“<”或“=”)。
(4)0~4min内, CO的平均反应速率v(CO)=____ 。
(5)仅改变下列条件,化学反应速率减小的是___ (填字母)。
A.减少铁的质量 B.降低温度 C.保持压强不变,充入He使容器的体积增大
Ⅲ.某化学兴趣小组利用反应Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2,设计了如图所示的原电池装置。(6)a是___ 极(填“正”或“负”),。
(7)写出b电极上的电极反应式______ 。
(1)以下是相同条件下,等体积等浓度的H2O2溶液分解的对比实验时,放出 O2的体积随时间的变化关系示意图(线a为使用FeCl3作催化剂,线b为不使用催化剂),其中正确的图像是______(填字母)。
A. | B. |
C. | D. |
Ⅱ.已知下列热化学为程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H1=﹣25 kJ·mol-1
②Fe2O3(s)+CO(g) = 2FeO(s)+CO2(g) △H2=﹣3 kJ·mol-1
(2)写出Fe被CO2氧化成FeO(s) 和 CO的热化学方程式
一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁并充入一定量的CO2气体,发生第(2)题的反应。反应过程中CO2气体和CO气体的浓度变化与时间的关系如图所示。(3)4min时,反应速率的大小关系为v正(CO2)
(4)0~4min内, CO的平均反应速率v(CO)=
(5)仅改变下列条件,化学反应速率减小的是
A.减少铁的质量 B.降低温度 C.保持压强不变,充入He使容器的体积增大
Ⅲ.某化学兴趣小组利用反应Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2,设计了如图所示的原电池装置。(6)a是
(7)写出b电极上的电极反应式
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3 . 碳单质及其化合物广泛存在于人们的生产和生活中。研究碳单质及其化合物的结构、性质、转化是科技工作者的研究热点。
(1)实验室常用邻二氮菲检验亚铁离子,生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子X:①基态的最外层电子排布式是________________ 。
②X中除含共价键外,还含配位键,X含________ mol配位键。
(2)温度为T时,在恒容密闭容器中充入一定量的和混合气体,发生反应:
。
已知该反应存在:,,其中、为速率常数,x为相关物质的物质的量分数。反应达到平衡时,若、转化率均为60%,且该反应的,则________ ,压强平衡常数________ 。
(3)氧化锰八面体分子筛(简称OMS-2)是一种纳米级别的新型环保催化剂,对挥发性有机物(VOCs)的氧化去除有着很好的催化作用。如用OMS-2为催化剂(为对比催化实验)氧化处理甲醛的反应生成、,在等时间内HCHO转化率随温度的变化关系如图所示。①常温时,OMS-2催化氧化甲醛生成、反应的化学方程式是________________________ 。
②下列有关说法中,正确的有________ 。
A.相比,OMS-2能提高甲醛氧化的平衡转化率
B.OMS-2能降低甲醛氧化反应的活化能
C.OMS-2作为纳米材料,表面积大,催化效果好
D.两种催化剂的平衡转化率均随温度的升高而增大
(4)以合成气(、)为原料合成乙二醇的反应:
反应ⅰ.
反应ⅱ.
温度为473K,在恒容(2.0L)密闭容器中充入一定量的合成气(,测得体系总压为40MPa),在(其中含)催化剂作用下,进行上述反应。测得的时空收率为,反应速率。
【注】(催化剂)。
①反应速率________ 。
②的时空收率为________ 。
(1)实验室常用邻二氮菲检验亚铁离子,生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子X:①基态的最外层电子排布式是
②X中除含共价键外,还含配位键,X含
(2)温度为T时,在恒容密闭容器中充入一定量的和混合气体,发生反应:
。
已知该反应存在:,,其中、为速率常数,x为相关物质的物质的量分数。反应达到平衡时,若、转化率均为60%,且该反应的,则
(3)氧化锰八面体分子筛(简称OMS-2)是一种纳米级别的新型环保催化剂,对挥发性有机物(VOCs)的氧化去除有着很好的催化作用。如用OMS-2为催化剂(为对比催化实验)氧化处理甲醛的反应生成、,在等时间内HCHO转化率随温度的变化关系如图所示。①常温时,OMS-2催化氧化甲醛生成、反应的化学方程式是
②下列有关说法中,正确的有
A.相比,OMS-2能提高甲醛氧化的平衡转化率
B.OMS-2能降低甲醛氧化反应的活化能
C.OMS-2作为纳米材料,表面积大,催化效果好
D.两种催化剂的平衡转化率均随温度的升高而增大
(4)以合成气(、)为原料合成乙二醇的反应:
反应ⅰ.
反应ⅱ.
温度为473K,在恒容(2.0L)密闭容器中充入一定量的合成气(,测得体系总压为40MPa),在(其中含)催化剂作用下,进行上述反应。测得的时空收率为,反应速率。
【注】(催化剂)。
①反应速率
②的时空收率为
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4 . 船舶柴油机发动机工作时,反应产生的尾气是空气主要污染物之一,研究的转化方法和机理具有重要意义。
已知:;;
(1)氧化脱除的总反应是_______ 。
(2)该反应过程有两步:,反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数_______ (填“”、“”或“”),原因是 _______ 。 (3)已知:的反应历程分两步:
①则反应Ⅰ与反应Ⅱ的活化能:_______ (填“”“”或“”)。反应的平衡常数_______ (用、、、表示)。
②在、初始压强为的恒温刚性容器(体积为VL)中,按通入和一定条件下发生反应。达平衡时转化率为转化率为____________ 。
(4)某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生反应的转化率随温度的变化情况如图所示: 内温度从升高到,此时段内的平均反应速率_______ (保留位有效数字)。
②无氧条件下,生成的转化率较低,原因可能是_______ 。
已知:;;
(1)氧化脱除的总反应是
(2)该反应过程有两步:,反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数
步骤 | 反应 | 活化能 | 正反应速率方程 | 逆反应速率方程 |
Ⅰ | (快) | |||
Ⅱ | (慢) |
②在、初始压强为的恒温刚性容器(体积为VL)中,按通入和一定条件下发生反应。达平衡时转化率为转化率为
(4)某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生反应的转化率随温度的变化情况如图所示: 内温度从升高到,此时段内的平均反应速率
②无氧条件下,生成的转化率较低,原因可能是
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5 . 铁及其化合物在催化、生产实验中具有重要作用
(1)铁钴催化剂中基态Co原子的电子排布式:________ 。
(2)已知:
①催化乙苯脱氢制得苯乙烯反应Ⅰ:
________ (用、、表示)。
②下列关于反应Ⅰ说法正确的是________ 。
A.X射线衍射技术可测得晶体结构
B.可改变乙苯平衡转化率
C.升高温度,正、逆反应速率均加快
D.仅从平衡移动角度分析,生产苯乙烯选择恒容条件优于恒压条件
③某温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入,在催化剂作用下发生反应Ⅰ,测得乙苯脱氢反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则前4h内平均反应速率________ 。
(3)常温下构建Fe(Ⅲ)溶液体系,已知为某邻苯二酚类配体,其电离平衡常数,,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示(分布系数):①当pH=1时,体系中发生主要反应:,此时该反应的K≈________ 。
②当pH=4时,参与配位的________ mol/L。
③pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为________ (填“”、“”、“”),列出相关计算式进行说明:________ 。
(1)铁钴催化剂中基态Co原子的电子排布式:
(2)已知:
①催化乙苯脱氢制得苯乙烯反应Ⅰ:
②下列关于反应Ⅰ说法正确的是
A.X射线衍射技术可测得晶体结构
B.可改变乙苯平衡转化率
C.升高温度,正、逆反应速率均加快
D.仅从平衡移动角度分析,生产苯乙烯选择恒容条件优于恒压条件
③某温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入,在催化剂作用下发生反应Ⅰ,测得乙苯脱氢反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
总压强p/100kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
(3)常温下构建Fe(Ⅲ)溶液体系,已知为某邻苯二酚类配体,其电离平衡常数,,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示(分布系数):①当pH=1时,体系中发生主要反应:,此时该反应的K≈
②当pH=4时,参与配位的
③pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为
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2024-03-06更新
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1032次组卷
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4卷引用:2024届广东省汕头市高三下学期一模化学试题
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解题方法
6 . 铁元素广泛存在于自然界中,铁及其化合物有着丰富的化学性质。
(1)铁粉与溶液反应,产生的体积(标准状况下)随时间变化如图。①反应平均速率_______ ;
②、、三点反应速率从大到小顺序是:_______ 。
(2)常温下,溶液与溶液反应生成血红色配合物,反应方程式可表示为,下列说法正确的是_______。(填标号)
(3)反应在加入催化后,反应进程中的能量变化如下图所示。已知反应机理中有出现。①写出速控步的热化学方程式:__________________________________________ ;
②反应过程中由于浓度较低而不容易被检测到,请回答浓度较低的原因:____________________________________ 。
(4)某些有色物质会吸收特定波长的光,吸光度与有色物质的浓度呈正比,这是分光光度法的基本原理,用公式表示为。溶液中与邻二氮菲(,一种双齿配体,其结构见下图)会生成橘黄色的配合物,反应为:;取的溶液,加入不同体积浓度均为的溶液,充分反应后加水定容至,得到系列溶液,测其吸光度,结果如下表:
根据此数据,可以推断反应计量数,并计算值,且可利用分光光度法测定未知溶液中的浓度。
已知:1.为吸光度,无单位;为常数,单位为;为有色物质的物质的量浓度,单位为(和吸光度近似为0)。
①使用该方法时,需要控制在2~9之间,其原因为:____________________ 。
②中的配位数为_______ 。(填标号)
A.2 B.3 C.6 D.8
③该实验条件下值为______________ 。
(1)铁粉与溶液反应,产生的体积(标准状况下)随时间变化如图。①反应平均速率
②、、三点反应速率从大到小顺序是:
(2)常温下,溶液与溶液反应生成血红色配合物,反应方程式可表示为,下列说法正确的是_______。(填标号)
A.增大溶液的浓度,平衡常数增大 |
B.向上述平衡体系中加入适量固体,平衡不移动 |
C.加水稀释,平衡向左移动,且溶液的红色变浅 |
D.加入少量铁粉,减小 |
(3)反应在加入催化后,反应进程中的能量变化如下图所示。已知反应机理中有出现。①写出速控步的热化学方程式:
②反应过程中由于浓度较低而不容易被检测到,请回答浓度较低的原因:
(4)某些有色物质会吸收特定波长的光,吸光度与有色物质的浓度呈正比,这是分光光度法的基本原理,用公式表示为。溶液中与邻二氮菲(,一种双齿配体,其结构见下图)会生成橘黄色的配合物,反应为:;取的溶液,加入不同体积浓度均为的溶液,充分反应后加水定容至,得到系列溶液,测其吸光度,结果如下表:
已知:1.为吸光度,无单位;为常数,单位为;为有色物质的物质的量浓度,单位为(和吸光度近似为0)。
2.邻二氮菲的结构如图所示:
回答以下问题:①使用该方法时,需要控制在2~9之间,其原因为:
②中的配位数为
A.2 B.3 C.6 D.8
③该实验条件下值为
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7 . 汞及其化合物在催化、科学研究等方面具有重要应用。
(1)HgO可作为光催化剂降解有机染料污染物(如罗丹明B,以下简称B)。受热分解可生成HgO,同时按物质的量之比为4:1产生两种气体。
①完成化学方程式:______________ 。
②在三组的B溶液中分别加入0.075g HgO,在不同波长的可见光照射下做光催化活性测试,溶液中某时刻B的浓度c与初始浓度的比值随光照时间t的变化如下图所示,三条曲线产生差异的原因可能是___________ 。
③0~15min内,470nm可见光照射下B的降解速率为___________ 。
(2)乙炔(HC≡CH)能在汞盐溶液催化下与水反应生成,反应历程及相对能垒如下图所示。
①从上图可知,________ 。
②下列说法正确的是________ 。
A.本反应历程涉及的物质中,最不稳定
B.过程①中,的空轨道接受水分子中氧原子的孤对电子
C.该反应历程中,存在非极性键的断裂和形成
D.增大压强和乙炔的浓度均能加快反应速率,并且增大乙炔的平衡转化率
(3)常温下,与的配合物存在如下平衡:,含Hg微粒的分布系数与的关系如下图所示:
已知:平均配位数
①图中能代表曲线是________ (填字母),平衡常数___________ 。
②在P点,溶液中___________ 。
(1)HgO可作为光催化剂降解有机染料污染物(如罗丹明B,以下简称B)。受热分解可生成HgO,同时按物质的量之比为4:1产生两种气体。
①完成化学方程式:
②在三组的B溶液中分别加入0.075g HgO,在不同波长的可见光照射下做光催化活性测试,溶液中某时刻B的浓度c与初始浓度的比值随光照时间t的变化如下图所示,三条曲线产生差异的原因可能是
③0~15min内,470nm可见光照射下B的降解速率为
(2)乙炔(HC≡CH)能在汞盐溶液催化下与水反应生成,反应历程及相对能垒如下图所示。
①从上图可知,
②下列说法正确的是
A.本反应历程涉及的物质中,最不稳定
B.过程①中,的空轨道接受水分子中氧原子的孤对电子
C.该反应历程中,存在非极性键的断裂和形成
D.增大压强和乙炔的浓度均能加快反应速率,并且增大乙炔的平衡转化率
(3)常温下,与的配合物存在如下平衡:,含Hg微粒的分布系数与的关系如下图所示:
已知:平均配位数
①图中能代表曲线是
②在P点,溶液中
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2024-01-23更新
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986次组卷
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2卷引用:2024届广东东莞中学、广州二中、惠州一中、深圳实验、珠海一中、中山纪念中学六校高三上学期第三次联考化学
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解题方法
8 . 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为: ;据此回答以下问题:
Ⅰ.实验室中模拟合成氨反应,在恒容密闭容器中,初始投入量相等的条件下,得到三组实验数据如表所示:
(1)实验1中,时向容器中充入一定量He,则正反应速率_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)实验2中,前内以的浓度变化表示的化学反应速率为_______ 。
(3)比较实验1和2,说明实验2隐含的条件是_______ 。
(4)某温度下,若把与置于体积为的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得混合气体的压强为开始时的0.8,则平衡时氢气的转化率_______ 。(用百分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是_______ (填字母)。
a.容器内压强保持不变 b.容器内的密度保持不变
c.混合气体中不变 d.
Ⅱ.工业上可利用CO来生产燃料甲醇:
(5)已知用CO和制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
①据反应①与②可推导出、与之间的关系,则_______ (用、表示)。
②500℃时测得反应③在某时刻、、、的浓度分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时_______ (填“>”“=”或“<”)。
Ⅰ.实验室中模拟合成氨反应,在恒容密闭容器中,初始投入量相等的条件下,得到三组实验数据如表所示:
实验序号 | 温度/℃ | 浓度 | ||||||
1 | 300 | 2.00 | 1.70 | 1.50 | 1.36 | 1.25 | 1.20 | 1.20 |
2 | 300 | 2.00 | 1.50 | 1.28 | 1.20 | 1.20 | 1.20 | 1.20 |
3 | 200 | 2.00 | 1.60 | 1.39 | 1.29 | 1.27 | 1.27 | 1.27 |
(2)实验2中,前内以的浓度变化表示的化学反应速率为
(3)比较实验1和2,说明实验2隐含的条件是
(4)某温度下,若把与置于体积为的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得混合气体的压强为开始时的0.8,则平衡时氢气的转化率
a.容器内压强保持不变 b.容器内的密度保持不变
c.混合气体中不变 d.
Ⅱ.工业上可利用CO来生产燃料甲醇:
(5)已知用CO和制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | |
500 | 800 | ||
① | 2.5 | 0.15 | |
② | 1.0 | 2.50 | |
③ |
②500℃时测得反应③在某时刻、、、的浓度分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时
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9 . 我国科学家利用Fe2Na3红紫素催化剂实现CO2还原制备CO,利用可见光催化还原CO2,将CO2转化为增值化学原料(HCOOH、HCHO、CH3OH等),这被认为是一种可持续的CO2资源化有效途径。
(1)已知几种物质的燃烧热(△H)如表所示:
已知:H2O(g)=H2O(l) △H=—44kJ•mol-1,CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g) △H=_______ kJ•mol-1。
(2)在一定温度下,将1molCO2(g)和3molH2(g)通入某恒容密闭容器中,发生反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g),测得不同时刻容器中CO2的体积分数[φ(CO2)]如表所示:
达到平衡时CO2的转化率为________ 。
(3)将n(CO2):n(H2)=1:4的混合气体充入某密闭容器中,同时发生反应1和反应2。
反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ•mol-1
反应2:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2<0。
在不同温度、压强下,测得相同时间内CO2的转化率如图,0.1MPa时,CO2的转化率在600℃之后随温度升高而增大的主要原因是________ 。
(4)在一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2(g)和nmolH2(g),仅发生(3)中的反应2。实验测得CH3OH的平衡分压与起始投料比[]的关系如图:
①起始时容器内气体的总压强为8pkPa,若10min时反应到达c点,则0~10min内,v(H2)=________ mol•L-1•min-1。
②b点时反应的平衡常数Kp=_______ (用含p的表达式表示)(kPa)-2。(已知:用气体分压计算的平衡常数为Kp,分压=总压×物质的量分数)
(5)我国科学家开发催化剂,以惰性材料为阳极,在酸性条件下电解还原CO2制备HCHO,其阴极的电极反应式为________ 。
(6)我国学者探究了Biln合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理,并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量,如图所示(带“*”表示物质处于吸附态),试从图分析,采用Biln合金催化剂优于单金属Bi催化剂的原因:________ 。
(1)已知几种物质的燃烧热(△H)如表所示:
物质 | HCHO(g) | H2(g) |
燃烧热(△H)/(kJ•mol-1) | -570.8 | -285.8 |
(2)在一定温度下,将1molCO2(g)和3molH2(g)通入某恒容密闭容器中,发生反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g),测得不同时刻容器中CO2的体积分数[φ(CO2)]如表所示:
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
φ(CO2) | 0.250 | 0.230 | 0.215 | 0.205 | 0.200 | 0.200 |
(3)将n(CO2):n(H2)=1:4的混合气体充入某密闭容器中,同时发生反应1和反应2。
反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ•mol-1
反应2:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2<0。
在不同温度、压强下,测得相同时间内CO2的转化率如图,0.1MPa时,CO2的转化率在600℃之后随温度升高而增大的主要原因是
(4)在一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2(g)和nmolH2(g),仅发生(3)中的反应2。实验测得CH3OH的平衡分压与起始投料比[]的关系如图:
①起始时容器内气体的总压强为8pkPa,若10min时反应到达c点,则0~10min内,v(H2)=
②b点时反应的平衡常数Kp=
(5)我国科学家开发催化剂,以惰性材料为阳极,在酸性条件下电解还原CO2制备HCHO,其阴极的电极反应式为
(6)我国学者探究了Biln合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理,并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量,如图所示(带“*”表示物质处于吸附态),试从图分析,采用Biln合金催化剂优于单金属Bi催化剂的原因:
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10 . 温室气体让地球“发烧”,倡导低碳生活,是-种可持续发展的环保责任,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。回答下列问题:
(1)通过使用不同的新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3 )也有广泛的应用。
反应I:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01 kJ·mol-1
反应II:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.52 kJ·mol-1
反应III :CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.17 kJ·mol-1
则2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) ΔH=_____________ kJ·mol-1。
(2)一定条件下,CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)的反应历程如图1所示。该反应的反应速率由第_____________________ (填“1”或“2”)步决定。
(3)向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在一定条件下,仅发生上述反应I;在甲、乙两种不同催化剂的作用下,反应时间均为tmin时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图2所示。
①相同温度下,催化剂效果更好的是_____________ (填“甲”或“乙”);T4°C 下,甲醇的平均反应速率为_______ mol·L-1·min-1。
②T2°C和T5°C下,平衡常数:K2___ (填“>”、“<”或“=”)K5。
③T5°C下,反应开始时容器中的总压为p0 MPa,该温度下反应的平衡常数Kp=________ (只列出计算式,不必化简,气体分压=气体总压 ×气体的物质的量分数)。
(4)已知CH3OH的选择性为×100%。其他条件相同时,反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图3、4所示。
①由图3可知,实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是______________________ 。
②温度高于260 °C时,CO2的平衡转化率呈上升变化的原因是__________ 。
③由图4可知,温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值,从化学反应速率的角度解释其原因是_______ 。
(1)通过使用不同的新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3 )也有广泛的应用。
反应I:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01 kJ·mol-1
反应II:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.52 kJ·mol-1
反应III :CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.17 kJ·mol-1
则2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) ΔH=
(2)一定条件下,CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)的反应历程如图1所示。该反应的反应速率由第
(3)向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在一定条件下,仅发生上述反应I;在甲、乙两种不同催化剂的作用下,反应时间均为tmin时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图2所示。
①相同温度下,催化剂效果更好的是
②T2°C和T5°C下,平衡常数:K2
③T5°C下,反应开始时容器中的总压为p0 MPa,该温度下反应的平衡常数Kp=
(4)已知CH3OH的选择性为×100%。其他条件相同时,反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图3、4所示。
①由图3可知,实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是
②温度高于260 °C时,CO2的平衡转化率呈上升变化的原因是
③由图4可知,温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值,从化学反应速率的角度解释其原因是
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2023-06-02更新
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854次组卷
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3卷引用:广东省梅州市大埔县2023届高三下学期三模化学试题