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當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年湖南省常德市臨澧一中高二（上）第三次月考化學(xué)試卷> 試題詳情

2022年7月13日，化學(xué)所碳中和中心召開(kāi)碳中和會(huì)議，白春禮做了“在碳中和愿景下的能源化學(xué)”的特邀報(bào)告，戰(zhàn)略性闡述了二氧化碳轉(zhuǎn)化利用如何支撐實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，利用CO、CO₂加氫制甲醇的有關(guān)反應(yīng)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(yīng)Ⅰ的ΔH₁═

ΔH₃-ΔH₂

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

ACE

（填序號(hào)）。
A．縮小反應(yīng)容器的容積
B．往密閉容器中不斷通入氮?dú)?br />C．升高溫度
D．保持恒壓狀態(tài)不斷通入氮?dú)?nbsp; E.使用合適的催化劑
（3）一定溫度下，往5L反應(yīng)釜中充入1molCO₂、3molH₂，發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，反應(yīng)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(yīng)速率v═

0.048mol/（L?min）

。
（4）在不同溫度、壓強(qiáng)和相同催化劑條件下，發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，初始時(shí)CO₂、H₂分別為1.0mol、3.0mol,測(cè)得H₂的平衡轉(zhuǎn)化率[a（H₂）]隨溫度和壓強(qiáng)的變化如圖1所示。
菁優(yōu)網(wǎng)

①如圖可知壓強(qiáng)p₁、p₂、p₃的大小關(guān)系為

p₁＜p₂＜p₃

。
②250℃、p₃條件下，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K_p═

（用含p₃的式子表示，K_p═

（

）

（

）

（

）

（

）

，p為各物質(zhì)的分壓，分壓═總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。
（5）在密閉容器中充入CO₂、H₂，發(fā)生上述反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅲ，在不同催化劑Cat₁、Cat₂作用下，測(cè)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(shí)，若想主要發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，催化效率較高的是

Cat₁

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

催化劑選擇性降低，副產(chǎn)物增多（或催化劑失活）

。

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡的影響因素；化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素；反應(yīng)熱和焓變．

【答案】ΔH₃-ΔH₂；ACE；0.048mol/（L?min）；p₁＜p₂＜p₃；

；Cat₁；催化劑選擇性降低，副產(chǎn)物增多（或催化劑失活）

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。

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發(fā)布：2024/9/30 0:0:1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(yīng)用。回答下列問(wèn)題：
已知：

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

（1）反應(yīng)：菁優(yōu)網(wǎng)

ΔH═

kJ?mol^-1；苯的穩(wěn)定性比1，3-環(huán)己二烯

（填“強(qiáng)”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(shí)發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、，下列敘述正確的是

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

容器	甲	乙
反應(yīng)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(shí)正反應(yīng)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(shí)發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，測(cè)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(shí)氣體總壓強(qiáng)為30MPa。
菁優(yōu)網(wǎng)

20min時(shí)1，3-環(huán)己二烯的分壓為

MPa。上述反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K_p═

（以分壓表示，分壓═總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）（MPa）^-1。
（5）對(duì)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(duì)苯醌。則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為

。

發(fā)布：2024/9/30 3:0:1組卷：1引用：5難度：0.5

解析

2．油氣開(kāi)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(wèn)題：
（1）已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)③CH₄（g）+2H₂S（g）?CS₂（g）+4H₂（g）的ΔH₃=

kJ?mol；下列敘述能說(shuō)明反應(yīng)③達(dá)到平衡狀態(tài)的是

（填標(biāo)號(hào)）．
A．?dāng)嗔?molC-H的同時(shí)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(duì)于上述反應(yīng)①，在不同溫度、壓強(qiáng)為100kPa、進(jìn)料H₂S的物質(zhì)的量分?jǐn)?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(yīng)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(shí)，反應(yīng)的自發(fā)趨勢(shì)：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(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)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(yīng)③，達(dá)到平衡時(shí)，CS₂的分壓與CH₄的分壓相同．則H₂S的轉(zhuǎn)化率為

，反應(yīng)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
3．深入研究碳、氮元素的物質(zhì)轉(zhuǎn)化有著重要的實(shí)際意義，按要求回答下列問(wèn)題：
（1）合成尿素的反應(yīng)為：2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（g）+H₂O（g），若向某恒溫恒容的密閉容器中加入等物質(zhì)的量的NH₃和CO₂，發(fā)生上述反應(yīng)。下列敘述能說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

（填標(biāo)號(hào)）。
A．2v_消耗（NH₃）=v_消耗（H₂O）
B．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
C．混合氣體的密度不再變化
D．CO₂的體積分?jǐn)?shù)不再變化
（2）CO用于處理大氣污染物N₂O的反應(yīng)為CO（g）+N₂O（g）?CO₂（g）+N₂（g）。在Zn⁺作用下該反應(yīng)的具體過(guò)程如圖1所示，反應(yīng)過(guò)程中能量變化情況如圖2所示。

總反應(yīng)：CO（g）+N₂O（g）?CO₂（g）+N₂（g）ΔH=

kJ/mol,該總反應(yīng)的決速步是反應(yīng)

（填“①”或“②”）。
（3）已知：CO（g）+N₂O（g）?CO₂（g）+N₂（g）的速率方程為v=k?c（N₂O），k為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)。為提高反應(yīng)速率，可采取的措施是

（填字母序號(hào)）。
A．升溫
B．恒容時(shí)，再充入CO
C．恒容時(shí)，再充入N₂O
D．恒壓時(shí)，再充入N₂
（4）在總壓為100kPa的密閉容器中，充入一定量的CO和N₂O發(fā)生反應(yīng)，CO（g）+N₂O（g）?CO₂（g）+N₂（g），不同條件下達(dá)到平衡時(shí)，在T1K時(shí)N2O的轉(zhuǎn)化率與
n
（
N
2
O
）
n
（
CO
）
、在
n
（
N
2
O
）
n
（
CO
）
=1時(shí)N₂O的轉(zhuǎn)化率與
1
T
的變化曲線分別如圖3所示：

①表示N₂O的轉(zhuǎn)化率隨
n
（
N
2
O
）
n
（
CO
）
的變化曲線為

曲線（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）；
②T₁

T₂（填“＞”或“＜”）。
（5）氮的氧化物脫除可用電化學(xué)原理處理，工作原理如圖4。已知：H₂S₂O₄是一種弱酸。直流電源的正極為

（填“a”或“b”），陰極的電極反應(yīng)式

。用化學(xué)方程式表示吸收池中除去N₂O的原理

。
發(fā)布：2024/9/30 0:0:1組卷：5引用：1難度：0.5
解析

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