當(dāng)前位置： 2021年湖北省武漢市新洲一中高考化學(xué)六模試卷> 試題詳情

C
O
2
HCOOH
相互轉(zhuǎn)化應(yīng)用廣泛。
（1）CO₂催化加氫。在密閉容器中，向含有催化劑的KHCO₃溶液（CO₂與KOH溶液反應(yīng)制得）中通入H₂生成HCOO^-，其離子方程式為
HCO₃^-+H₂=HCOO^-+H₂O
HCO₃^-+H₂=HCOO^-+H₂O
。
其他條件不變，HCO
-
3
轉(zhuǎn)化為HCOO^-的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)溫度在40℃～80℃范圍內(nèi)，HCO
-
3
催化加氫的轉(zhuǎn)化率迅速上升，其主要原因是
溫度升高反應(yīng)速率加快，溫度升高催化劑的活性增強(qiáng)
溫度升高反應(yīng)速率加快，溫度升高催化劑的活性增強(qiáng)
。

（2）HCOOH燃料電池。裝置如圖2所示，兩電極區(qū)間用允許K⁺、H⁺通過(guò)的半透膜隔開。
①電池負(fù)極電極反應(yīng)式為
HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=HCO₃^-+H₂O
HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=HCO₃^-+H₂O
；放電過(guò)程中需補(bǔ)充的物質(zhì)A為
H₂SO₄
H₂SO₄
（填化學(xué)式）。
②甲酸在常溫下為液體，甲酸的燃燒熱為254.4kJ/mol,寫出甲酸燃燒的熱化學(xué)方程式
HCOOH（l）+
1
2
O₂（g）=CO₂（g）+H₂O（l）△H=-254.4kJ/mol
HCOOH（l）+
1
2
O₂（g）=CO₂（g）+H₂O（l）△H=-254.4kJ/mol
。
（3）HCOOH催化釋氫。在催化劑作用下，HCOOH分解生成CO₂和H₂可能的反應(yīng)機(jī)理如圖3所示。
①HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成CO₂外，還生成
HD
HD
（填化學(xué)式）。
②研究發(fā)現(xiàn)：其他條件不變時(shí)，以HCOOK溶液代替HCOOH催化釋氫的效果更佳，其具體優(yōu)點(diǎn)是
提高釋放氫氣的速率，提高釋放出氫氣的純度
提高釋放氫氣的速率，提高釋放出氫氣的純度
。

【考點(diǎn)】轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線；探究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理；熱化學(xué)方程式．

【答案】HCO₃^-+H₂=HCOO^-+H₂O；溫度升高反應(yīng)速率加快，溫度升高催化劑的活性增強(qiáng)；HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=HCO₃^-+H₂O；H₂SO₄；HCOOH（l）+

O₂（g）=CO₂（g）+H₂O（l）△H=-254.4kJ/mol；HD；提高釋放氫氣的速率，提高釋放出氫氣的純度

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：28引用：2難度：0.4

相似題

1．乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)．回答下列問(wèn)題：（1）間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯（C₂H₅OSO₃H），再水解生成乙醇．寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式

（2）已知：甲醇脫水反應(yīng)：2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g） H₁=-23.9kJ?mol^-1
甲醇制烯烴反應(yīng)：2CH₃OH（g）═C₂H₄（g）+2H₂O（g）△H₂=-29.1kJ?mol^-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)：C₂H₅OH（g）═CH₃OCH₃（g）△H₃=+50.7kJ?mol^-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)：C₂H₄（g）+H₂O（g）═C₂H₅OH（g）的△H=

kJ?mol^-1．與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是

．
（3）如圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系（其中nH₂O：nC₂H₄=1：1）．①圖中壓強(qiáng)
p₁、p₂、p₃、p₄的大小順序?yàn)?

，理由是

②氣相直接水合法常用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290℃、壓強(qiáng)6.9MPa,nH₂O：nC₂H₄
=0.6：1．乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%．若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有

（一條）．
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：47引用：1難度：0.5
解析
2．用氮化硅陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率．工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：
3SiCl₄（g）+2N₂（g）+6H₂（g）?Si₃N₄（s）+12HCl（g）
在溫度T₀下的2L密閉容器中，加入0.30mol SiCl₄、0.20mol N₂、0.36mol H₂進(jìn)行上述反應(yīng)，2min后達(dá)到平衡，測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80g.
（1）SiCl₄的平均反應(yīng)速率為

；
（2）平衡后，若改變溫度，SiCl₄（g）的轉(zhuǎn)化率與溫度變化的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是：

A．該反應(yīng)△H＜0
B．若混合氣體的總質(zhì)量不變，表明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
C．其他條件不變，增大Si₃N₄的物質(zhì)的量，平衡向左移動(dòng)
D．降低溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大
（3）表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)，其他條件相同時(shí)，在

（填“T₁”、“T₂”、“T₃”）溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間最長(zhǎng)：

溫度T T₁ T₂ T₃

平衡常數(shù)K 1.2 2.5 10

（4）該反應(yīng)的原子利用率為

；
（5）工業(yè)上制備SiCl₄的反應(yīng)流程中需用到硅單質(zhì)，寫出工業(yè)制粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：

．
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：13引用：1難度：0.5
解析
3．乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合成法或間接水合成法生產(chǎn)，回答下列問(wèn)題：
（1）間接水合成法是指將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯C₂H₅OSO₃H），再水解成乙醇，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式

；（2）已知：
甲醇脫水反應(yīng)2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₁=-23.9kJ?mol-1
甲醇制烯烴反應(yīng)2CH₃OH（g）=C₂H₄（g）+H₂O（g）△H₂=-29.1kJ?mol-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)CH₃CH₂OH（g）=CH₃OCH₃（g）△H₃=+50.7kJ?mol-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C₂H₄（g）+H₂O（g）=C₂H₅OH（g）的△H=

kJ?mol-1．與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是

。
（3）圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系（其中
n
H
2
O
：
n
C
2
H
4
=1：1）。
①圖中壓強(qiáng)（P₁，P₂，P₃，P₄）大小順序?yàn)?

，理由是

；
②列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)K_p=

（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）；
③氣相直接水合法常采用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290℃，壓強(qiáng)6.9MPa,nH₂O：nC2H4=0.6：1，乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%，若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有

、

。
發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：57引用：1難度：0.5
解析

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溫度T	T₁	T₂	T₃
平衡常數(shù)K	1.2	2.5	10