甲醇是重要的化工原料，合成甲醇和利用甲醇的研究和探索，在國際上一直受到重視。工業(yè)上常利用CO2和H2為原料合成甲醇，再利用甲醇生產(chǎn)丙烯。回答下列問題：
（1）①常溫下，H2和甲醇的燃燒熱分別為285.8kJ?mol-1和726.4kJ?mol-1，1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的熱量，則CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成氣態(tài)甲醇的熱化學方程式為：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（1）△H=-49-49kJ?mol-1。
②上述反應(yīng)分兩步進行：
第一步 Cu/ZnO+H2=Cu/Zn*+H2OCu/ZnO+H2=Cu/Zn*+H2O（寫化學方程式）△H＞0；
第二步Cu/Zn*+2H2+CO2=Cu/ZnO*+CH3OH△H＜0。
③第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達到平衡所用的時間，由此推知以下能正確表示Cu/ZnO催化CO2和H2合成甲醇反應(yīng)過程的示意圖為 cc。
a.b.
c.
d.
（2）工業(yè)上用CO2和H2催化合成甲醇存在如下反應(yīng)：
主反應(yīng)CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0
副反應(yīng)CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H＞0
一定條件下，在裝有催化劑的密閉容器中投入amolCO2和3amolH2，發(fā)生上述合成反應(yīng)。
①在相同時間內(nèi)，測得甲醇產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中490K之后，甲醇的產(chǎn)率隨溫度的升高而減小的原因可能是 升高溫度，反應(yīng)逆向移動；催化劑的活性降低升高溫度，反應(yīng)逆向移動；催化劑的活性降低。
②某溫度下，達平衡時容器中CH3OH的物質(zhì)的量為cmol,CO的物質(zhì)的量為dmol。則此條件下CO2的轉(zhuǎn)化率為 c+da×100%c+da×100%（列式表示，下同）；此條件下副反應(yīng)的平衡常數(shù)為 d（c+d）（a-c-d）（3a-3c-d）d（c+d）（a-c-d）（3a-3c-d）。
③關(guān)于主反應(yīng)CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0，已知該反應(yīng)的v正=k正?c（CO2）c3（H2），v逆=k逆c（CH3OH）c（H2O）（k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)）。該反應(yīng)的lg1k正、lg1k逆隨溫度變化的曲線如圖所示，則 mm表示lg1k正隨溫度變化的曲線。
c
+
d
a
c
+
d
a
d
（
c
+
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（
a
-
c
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3
a
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3
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-
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）
d
（
c
+
d
）
（
a
-
c
-
d
）
（
3
a
-
3
c
-
d
）
1
k
正
1
k
逆
1
k
正
【答案】-49；Cu/ZnO+H2=Cu/Zn*+H2O；c；升高溫度，反應(yīng)逆向移動；催化劑的活性降低；×100%；；m
c
+
d
a
d
（
c
+
d
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（
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-
c
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）
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3
a
-
3
c
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d
）
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：34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SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(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)的量分數(shù)）。下列說法錯誤的是（ ）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(yīng)化學方程式。LiAlH4在化學反應(yīng)中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。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)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應(yīng)達到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大小：vavb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2_SiHCl3，
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)的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應(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，堿性更強的是，其原因是。
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)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應(yīng)達到平衡的時間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應(yīng)速率的大小：vavb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，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)的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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