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當前位置： 2021-2022學年江西省六校高二（上）期末化學試卷> 試題詳情

我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和，這對于改善環(huán)境、實現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要。當前，科學家成功利用CO₂和H₂合成了CH₃CH₂OH、CH₃OH，這對節(jié)能減排、降低碳排放具有重大意義?；卮鹣铝袉栴}：
（1）一定壓強下，測得某密閉容器中由CO₂和H₂制備CH₃CH₂OH的實驗數(shù)據(jù)中，起始投料比、溫度與CO₂轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖所示。
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已知：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）ΔH。
①每生成0.2molCH₃CH₂OH產(chǎn)生的熱量為akJ（a為正值），則ΔH=

-5a

kJ?mol^-1。（用含a的代數(shù)式表示）。
②在上述條件下，發(fā)生該反應適宜的溫度為

500

（填“500”、“600”、“700”或“800”）K，判斷的理由為

相同投料比時，500K的CO₂轉(zhuǎn)化率最大

。
③某溫度下，向2L恒容密閉容器中充入2molH₂和1molCO₂，2min末反應達到平衡，此時測得反應前后的總壓強之比為5：3，則CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為

60%

，0～2min內(nèi)，v（CH₃CH₂OH）=

0.075

mol?L^-1?min。
（2）對于CO₂和H₂合成CH₃CH₂OH的反應，下列說法正確的是

（填字母）。
a.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變時，該反應達到平衡
b.加入合適的催化劑，正、逆反應速率均增大，同時CH₃CH₂OH的產(chǎn)率也提高
c.H₂的物質(zhì)的量分數(shù)不再發(fā)生改變時，該反應達到平衡
d.增大壓強，可提高CO₂的轉(zhuǎn)化率，同時平衡常數(shù)也增大
（3）將2molCO₂和6molH₂充入密閉容器中發(fā)生反應：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=-49kJ?mol^-1，測得CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化如圖所示。
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①Y表示

溫度

（填“溫度”或“壓強”），X₁

＜

（填“＞”、“=”或“＜”）X₂。
②若M點對應平衡壓強為10MPa,則對應的平衡常數(shù)K_P=

0.85

（精確到0.01，K_p為以平衡分壓代替平衡濃度表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。

【考點】化學平衡的計算．

【答案】-5a；500；相同投料比時，500K的CO₂轉(zhuǎn)化率最大；60%；0.075；ac；溫度；＜；0.85

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：21引用：2難度：0.5

相似題

1．苯是重要的化工產(chǎn)品，也是化工原料，在生產(chǎn)中有廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}：
已知：

反應Ⅰ：		ΔH₁═+23.4kJ?mol^-1
反應Ⅱ：		ΔH₂═-87.4kJ?mol^-1
反應Ⅲ：		ΔH₃═-206.1kJ?mol^-1

（1）反應：

ΔH═

kJ?mol^-1；苯的穩(wěn)定性比1，3-環(huán)己二烯

（填“強”或“弱”）。
（2）一定溫度下，向恒容密閉容器中充入1mol苯蒸氣和4mol氫氣，在催化劑鎳的條件下同時發(fā)生反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、，下列敘述正確的是

（填標號）。
A．氣體密度不變時反應達到平衡狀態(tài)
B．混合氣體中環(huán)己烷的體積分數(shù)可能等于50%
C．平衡后再充入少量氫氣，平衡向正反應方向移動
D．增大催化劑鎳的質(zhì)量，反應速率和苯的轉(zhuǎn)化率都會增大
（3）在體積相等、溫度相同的甲、乙兩個容器中起始都投入1mol苯蒸氣和3mol氫氣，只發(fā)生反應Ⅲ。

容器	甲	乙
反應條件	恒溫恒容	絕熱恒容
苯蒸氣的平衡轉(zhuǎn)化率	a₁	a₂
平衡時正反應速率	v₁	v₂
平衡常數(shù)	K₁	K₂

用“＞”、“＜”或“═”填空：
①a₁

a₂；
②v₁

v₂；
③K₁

K₂。
（4）一定溫度下，向密閉容器中充入2mol苯（g）和2.5molH₂（g），同時發(fā)生反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，測得苯的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性如圖所示（某一產(chǎn)物的選擇性═

該產(chǎn)物的物質(zhì)的量

產(chǎn)物的總物質(zhì)的量

），已知平衡時氣體總壓強為30MPa。
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20min時1，3-環(huán)己二烯的分壓為

MPa。上述反應Ⅰ的平衡常數(shù)K_p═

（以分壓表示，分壓═總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）（MPa）^-1。
（5）對苯醌（菁優(yōu)網(wǎng)

）是制備口腔消毒劑的原料、以硫酸和硫酸鈉的混合溶液為電解質(zhì)溶液，用惰性電極電解苯可以制備對苯醌。則陽極的電極反應式為

。

發(fā)布：2024/9/30 3:0:1組卷：1引用：5難度：0.5

解析

2．2022年7月13日，化學所碳中和中心召開碳中和會議，白春禮做了“在碳中和愿景下的能源化學”的特邀報告，戰(zhàn)略性闡述了二氧化碳轉(zhuǎn)化利用如何支撐實現(xiàn)碳中和目標?，F(xiàn)為實現(xiàn)碳中和目標，利用CO、CO₂加氫制甲醇的有關(guān)反應如下：
Ⅰ.2H₂（g）+CO（g）
催化劑
CH₃OH（g）ΔH₁＜0
Ⅱ.H₂（g）+CO₂（g）
催化劑
CO（g）+H₂O（g）ΔH₂＞0
Ⅲ.3H₂（g）+CO₂（g）
催化劑
CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₃
（1）反應Ⅰ的ΔH₁═

（用含ΔH₂、ΔH₃的式子表示）。
（2）要使反應Ⅰ的反應速率加快，可采取的措施有

（填序號）。
A．縮小反應容器的容積
B．往密閉容器中不斷通入氮氣
C．升高溫度
D．保持恒壓狀態(tài)不斷通入氮氣 E.使用合適的催化劑
（3）一定溫度下，往5L反應釜中充入1molCO₂、3molH₂，發(fā)生反應Ⅲ，反應了5min后，氣體總的物質(zhì)的量減少了20%，則0～5min內(nèi)，H₂的平均反應速率v═

。
（4）在不同溫度、壓強和相同催化劑條件下，發(fā)生反應Ⅲ，初始時CO₂、H₂分別為1.0mol、3.0mol,測得H₂的平衡轉(zhuǎn)化率[a（H₂）]隨溫度和壓強的變化如圖1所示。

①如圖可知壓強p₁、p₂、p₃的大小關(guān)系為

。
②250℃、p₃條件下，反應的化學平衡常數(shù)K_p═

（用含p₃的式子表示，K_p═
p
（
C
H
3
OH
）
p
（
H
2
O
）
p
3
（
H
2
）
p
（
C
O
2
）
，p為各物質(zhì)的分壓，分壓═總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。
（5）在密閉容器中充入CO₂、H₂，發(fā)生上述反應Ⅱ和反應Ⅲ，在不同催化劑Cat₁、Cat₂作用下，測得溫度與甲醇選擇性的關(guān)系如圖2所示。在其他條件相同時，若想主要發(fā)生反應Ⅲ，催化效率較高的是

（填“Cat₁”或“Cat₂”。）。在Cat₂作用下，溫度高于500℃時，甲醇的產(chǎn)率降低的可能原因是

。
發(fā)布：2024/9/30 0:0:1組卷：21引用：2難度：0.5
解析
3．油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)產(chǎn)生的廢氣普遍含有硫化氫，需要回收處理并加以利用．回答下列問題：
（1）已知下列反應的熱化學方程式：
①2H₂S（g）?S₂（g）+2H₂（g）ΔH₁=+180kJ?mol^-1
②CS₂（g）+2H₂（g）?CH₄（g）+S₂（g）ΔH₂=-81kJ?mol^-1
則反應③CH₄（g）+2H₂S（g）?CS₂（g）+4H₂（g）的ΔH₃=

kJ?mol；下列敘述能說明反應③達到平衡狀態(tài)的是

（填標號）．
A．斷裂4molC-H的同時生成2molC═S
B．恒溫恒壓條件下，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化
C．恒溫恒容條件下，混合氣體的密度不再變化
D．v_正（H₂S）=2v_逆（CS₂）
（2）對于上述反應①，在不同溫度、壓強為100kPa、進料H₂S的物質(zhì)的量分數(shù)為0.1%～20%（其余為Ar）的條件下，H₂S的平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示．T₁、T₂和T₃的大小關(guān)系為

．

（3）上述反應①和③的ΔG隨溫度的變化如圖2所示，已知ΔG=-RTlnK（R為常數(shù)，T為溫度，K為平衡常數(shù)），則在1000K時，反應的自發(fā)趨勢：①

③（選填“＞”“＜”或“=”）．在1000K、100kPa條件下，n（H₂S）：n（CH₄）：n（Ar）=3：2：15的混合氣發(fā)生反應，達到平衡時n（CS₂）：n（H₂）≈1：4，n（S₂）接近于0，其原因是

．
（4）在恒溫恒壓（1000K、100kPa）條件下，n（CH₄）：n（H₂S）：n（Ar）=2：4：2的混合氣僅發(fā)生反應③，達到平衡時，CS₂的分壓與CH₄的分壓相同．則H₂S的轉(zhuǎn)化率為

，反應③的K_p=

．
發(fā)布：2024/9/30 2:0:2組卷：19引用：1難度：0.5
解析

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