近期我國科學(xué)家利用CO2合成了淀粉,其中最關(guān)鍵步驟是CO2與H2合成CH3OH。該步驟同時(shí)發(fā)生下列反應(yīng):
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-50.0kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.10kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)對于反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH=-91.1-91.1kJ?mol-1。
(2)恒溫下,CO2和H2在恒容密閉容器發(fā)生反應(yīng)①②,下列能表明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的有 BCBC(填標(biāo)號)。
A.每斷裂1molH-H鍵,同時(shí)生成1molO-H鍵
B.混合氣體的壓強(qiáng)不變
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
D.n(CH3OH)n(CO2)=1
(3)向恒壓密閉容器中通入3molH2和1molCO2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。(已知:CH3OH的平衡產(chǎn)率=n(CH3OH)平衡n(CO2)初始×100%)
溫度高于500K時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因是 反應(yīng)①放熱,溫度升高平衡逆向移動,反應(yīng)②吸熱,溫度升高平衡正向移動,500K以后,溫度升高,反應(yīng)②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大反應(yīng)①放熱,溫度升高平衡逆向移動,反應(yīng)②吸熱,溫度升高平衡正向移動,500K以后,溫度升高,反應(yīng)②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大。
(4)一定溫度和壓強(qiáng)下,在密閉容器中充入一定量的CO2和H2進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。各組分的相關(guān)信息如表:
n
(
C
H
3
OH
)
n
(
C
O
2
)
n
(
C
H
3
OH
)
平衡
n
(
C
O
2
)
初始
物質(zhì) | CO2 | H2 | CH3OH | CO | H2O |
n(投料)/mol | 0.5 | 0.9 | 0 | 0 | 0.3 |
n(平衡)/mol | 0.1 | 0.3 | y | 0.3 |
0.1
0.1
;CO2的轉(zhuǎn)化率為 80%
80%
。(5)以CO2為原料,“三步法”合成葡萄糖是一種新技術(shù)。在第二步電解CO合成CH3COOH的過程中,采用新型可傳導(dǎo)H+的固體電解質(zhì),其工藝如圖所示。
陰極主要反應(yīng)的電極方程式為
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
2CO+4e-+4H+=CH3COOH
。電解時(shí),在陰極可能產(chǎn)生的氣體副產(chǎn)物(單質(zhì))是 H2
H2
(填化學(xué)式)。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
【答案】-91.1;BC;反應(yīng)①放熱,溫度升高平衡逆向移動,反應(yīng)②吸熱,溫度升高平衡正向移動,500K以后,溫度升高,反應(yīng)②平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大;0.1;80%;2CO+4e-+4H+=CH3COOH;H2
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/5/31 8:0:9組卷:62引用:1難度:0.5
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1.在催化劑作用下,可逆反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)在溫度為323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示(已知:反應(yīng)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(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?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 -
2.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)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(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)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(xué)方程式是
(2)鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲氫材料又是有機(jī)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(yīng)化學(xué)方程式
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率為
②323.15K時(shí),要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的最佳措施是
(4)比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐a
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4,k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),與反應(yīng)溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則在353.15K時(shí)=k1k2
(5)硅元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)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(qiáng)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 -
3.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)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(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)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(xué)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(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率為
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐a=k1k2發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.5
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