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。
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-5akJ?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 500500(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%60%,0~2min內(nèi),v(CH3CH2OH)=0.0750.075mol?L-1?min。
(2)對于CO2和H2合成CH3CH2OH的反應,下列說法正確的是 acac(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。
①Y表示 溫度溫度(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)KP=0.850.85(精確到0.01,Kp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:23引用:2難度:0.5
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1.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有:
Si(s)+4HCl(g)═SiCl4(g)+2H2(g)△H=-241kJ/mol
SiHCl3(g)+HCl(g)═SiCl4(g)+H2(g)△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學方程式是
(2)鋁鋰形成化合物LiAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑,遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2,請寫出其水解反應化學方程式
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應采用一定量的PA100催化劑,在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
②323.15K時,要縮短反應達到平衡的時間,可采取的最佳措施是
(4)比較a、b處反應速率的大?。簐a
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4,k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù),與反應溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分數(shù),則在353.15K時=k1k2
(5)硅元素最高價氧化物對應的水化物是H2SiO3,室溫下,0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液,堿性更強的是
已知:H2SiO3:Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12,H2CO3:Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:61引用:2難度:0.2 -
2.在催化劑作用下,可逆反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示(已知:反應速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分數(shù))。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:40引用:1難度:0.5 -
3.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有:
①Si(s)+4HCl(g)═SiCl4( g)+2H2(g)△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 (g)+HCl(g)═SiCl4 (g)+H2(g)△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學方程式是
(2)工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰(LiAlH4)制甲硅烷,反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應采用一定量的PA100催化劑,在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
③比較a、b處反應速率的大小:va=k1k2發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.5
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