解题方法
1 . 为加快实现“双碳”目标,有效应对全球气候变化、构建低碳社会,CO2资源化利用受到越来越多的关注。
I.利用CO2与CH4制备合成气CO、H2的反应历程如下:
第一步:CH4(g)+CO2(g)→C(ads)+2H2(g)+CO2(g) ΔH1=E1kJ·mol-1;
第二步:C(ads)+2H2(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g) ΔH2=E2kJ·mol-1;
说明:ads为吸附型催化剂。
(1)制备合成气总反应的反应热ΔH=___________ kJ·mol-1;
(2)一定条件下ads对CO2也有吸附作用。结合下图分析ads吸附CO2的适宜条件是_______ 。
(3)由甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2.在不同反应物浓度时,该反应的反应速率如下表所示:
①该反应的速率方程为:=___________ mol·L-1·min-1[用含c(CH4)的代数式表示]。
②若开始时该反应速率为1mol·L-1·min-1,α表示任一时刻甲烷的转化率,则该反应的速率方程为:=___________ mol·L-1·min-1(用含1和α的代数式表示)。
③实验测得甲烷浓度由0.400mol·L-1变化到0.200mol·L-1需9.2min,则甲烷浓度由0.200mol·L-1变化到0.100mol·L-1所需时间___________ 9.2min。(填“>”、“<”或“=”)
Ⅱ.CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
反应1:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)
反应2:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
(4)已知温度为T时,向0.5L恒容密闭容器中充入2molCO2和6molH2,一段时间后达到平衡,测得体系中生成2.5molH2O,压强变为原来的75%,反应1的平衡常数K=___________ (用分数表示),CH4选择性=___________ (CH4选择性=,保留三位有效数字)。
I.利用CO2与CH4制备合成气CO、H2的反应历程如下:
第一步:CH4(g)+CO2(g)→C(ads)+2H2(g)+CO2(g) ΔH1=E1kJ·mol-1;
第二步:C(ads)+2H2(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g) ΔH2=E2kJ·mol-1;
说明:ads为吸附型催化剂。
(1)制备合成气总反应的反应热ΔH=
(2)一定条件下ads对CO2也有吸附作用。结合下图分析ads吸附CO2的适宜条件是
(3)由甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2.在不同反应物浓度时,该反应的反应速率如下表所示:
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(CH4)/(mol·L-1) | 0.1000 | 0.2000 | 0.3000 | 0.4000 |
/(mol·L-1·min-1) | 0.0076 | 0.0153 | 0.0227 | 0.0306 |
②若开始时该反应速率为1mol·L-1·min-1,α表示任一时刻甲烷的转化率,则该反应的速率方程为:=
③实验测得甲烷浓度由0.400mol·L-1变化到0.200mol·L-1需9.2min,则甲烷浓度由0.200mol·L-1变化到0.100mol·L-1所需时间
Ⅱ.CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
反应1:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)
反应2:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
(4)已知温度为T时,向0.5L恒容密闭容器中充入2molCO2和6molH2,一段时间后达到平衡,测得体系中生成2.5molH2O,压强变为原来的75%,反应1的平衡常数K=
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解题方法
2 . 时,将足量某碳酸氢盐固体置于真空恒容密闭容器中发生反应:,该反应达到平衡时体系中气体的总浓度为。下列说法正确的是
A.当混合气体中的体积分数不变时,说明该反应达到平衡 |
B.向平衡体系中加入适量增大 |
C.向平衡体系中充入适量,逆反应速率增大 |
D.时,该反应的化学平衡常数为 |
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解题方法
3 . 我国力争2030年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和。CO2 的综合利用是实现碳中和的措施之一。
Ⅰ. CO2和CH4在催化剂表面可以合成CH3COOH,该反应的历程和相对能量的变化情况如下图所示(*指微粒吸附在催化剂表面,H*指H吸附在催化剂载体上的氧原子上,TS表示过渡态):
(1)决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为___________ 。
(2)下列说法正确的有___________ 。
a.增大催化剂表面积可提高CO2在催化剂表面的吸附速率
b. CH3COOH* 比CH3COOH(g)能量高
c.催化效果更好的是催化剂2
d.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
Ⅱ. CO2和 H2在一定条件下也可以合成甲醇,该过程存在副反应ii。
反应i: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 = -49.3 kJ·mol-1
反应ii: CO2(g) + H2(g CO(g)+ H2O(g) ΔH2
(3)有关物质能量变化如图所示,稳定单质的焓(H)为0,则ΔH2=___________ kJ·mol-1
(4)恒温恒容条件下,仅发生反应ii,反应达到平衡的标志是___________ 。
a. CO的分压不再发生变化
b.气体平均相对分子质量不再发生变化
c. 气体密度不再发生变化
d. 比值不再发生变化
(5)在5.0MPa,将n(CO2) : n(H2)=5 : 16的混合气体在催化剂作用下进行反应。体系中气体平衡组成比例(CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数)及CO2的转化率随温度的变化如图所示。
①表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是___________ (填“a”或“b”)。
②CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大,增大的原因可能是___________ 。
③250℃时反应i: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的 Kp=___________ (MPa)-2(用最简分数表示)。
Ⅰ. CO2和CH4在催化剂表面可以合成CH3COOH,该反应的历程和相对能量的变化情况如下图所示(*指微粒吸附在催化剂表面,H*指H吸附在催化剂载体上的氧原子上,TS表示过渡态):
(1)决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为
(2)下列说法正确的有
a.增大催化剂表面积可提高CO2在催化剂表面的吸附速率
b. CH3COOH* 比CH3COOH(g)能量高
c.催化效果更好的是催化剂2
d.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
Ⅱ. CO2和 H2在一定条件下也可以合成甲醇,该过程存在副反应ii。
反应i: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 = -49.3 kJ·mol-1
反应ii: CO2(g) + H2(g CO(g)+ H2O(g) ΔH2
(3)有关物质能量变化如图所示,稳定单质的焓(H)为0,则ΔH2=
(4)恒温恒容条件下,仅发生反应ii,反应达到平衡的标志是
a. CO的分压不再发生变化
b.气体平均相对分子质量不再发生变化
c. 气体密度不再发生变化
d. 比值不再发生变化
(5)在5.0MPa,将n(CO2) : n(H2)=5 : 16的混合气体在催化剂作用下进行反应。体系中气体平衡组成比例(CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数)及CO2的转化率随温度的变化如图所示。
①表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是
②CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大,增大的原因可能是
③250℃时反应i: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的 Kp=
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4 . 一定温度下,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
下列叙述正确的是( )
容器 | 容器1 | 容器2 | 容器3 |
反应温度T/K | 500 | 500 | 600 |
反应物投入量 | 1 mol CO、 2 mol H2 | 2 mol CH3OH | 1 mol CO、 2 mol H2 |
平衡v正(H2)/(mol·L-1·s-1) | v1 | v2 | v3 |
平衡c(CH3OH)/(mol·L-1) | c1 | c2 | c3 |
平衡体系总压强p/Pa | p1 | p2 | p3 |
物质的转化率α | α1(CO) | α2(CH3OH) | α3(CO) |
平衡常数K | K1 | K2 | K3 |
A.v1<v2,2c1>c2 | B.α1(CO)>α3(CO),v1<v3 |
C.p2>2p3,K1<K3 | D.c2>2c3,α2(CH3OH)+α3(CO)<1 |
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2019-05-24更新
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853次组卷
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4卷引用:【知识图鉴】单元讲练测选择性必修1第2单元01讲核心
(已下线)【知识图鉴】单元讲练测选择性必修1第2单元01讲核心专题2.2 化学反应速率和化学平衡(疑难突破)——巅峰冲刺2020年高考化学二轮专项提升(已下线)专题06 化学反应速率和化学平衡——备战2021年高考化学纠错笔记【市级联考】江苏省苏锡常镇四市2019届高三下学期第三次模拟考试化学试题