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2021年10月27日,以“探索與展望第五次工業(yè)革命中時尚產(chǎn)業(yè)的方向和綠色共識”為主題的2021氣候創(chuàng)新?時尚峰會在柯橋舉行。大會倡導(dǎo)綠色、低碳、循環(huán)、可持續(xù)的發(fā)展方式,共同構(gòu)建新型世界紡織產(chǎn)業(yè)命運共同體。
(1)已知下列熱化學(xué)方程式:
?。瓹H2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)  ΔH1=-164.9kJ?mol-1
ⅱ.CH2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)   ΔH2=+41.2kJ?mol-1
已知在某種催化劑的作用下,CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)的正反應(yīng)的活化能Ea(正)為312kJ?mol-1,則該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能Ea(逆)
105.9
105.9
kJ/mol。
(2)將n(H2):n(CO2)=4:1的混合氣體充入反應(yīng)器中,氣體總壓強為0.1MPa,平衡時c(CO2)、υ(CO2)與溫度的關(guān)系如圖1所示。22~400℃時,CO2的物質(zhì)的量濃度隨溫度升高而增大的原因是
△H1<0,△H2>0,溫度升高時,反應(yīng)ⅰ平衡向左移動使CO2增加的量比反應(yīng)ⅱ平衡向右移動使CO2減少的量多
△H1<0,△H2>0,溫度升高時,反應(yīng)ⅰ平衡向左移動使CO2增加的量比反應(yīng)ⅱ平衡向右移動使CO2減少的量多
。

(3)在使用某種催化劑催化CO2加氫合成乙烯的反應(yīng)時,所得產(chǎn)物含CH4、C3H6、C4H8等副產(chǎn)物。若在催化劑中添加Na、K、Cu助劑后(助劑也起催化作用)可改變反應(yīng)的選擇性,在其他條件相同時,添加不同助劑,經(jīng)過相同時間后測得CO2轉(zhuǎn)化率和各產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如下表。
助劑 CO2轉(zhuǎn)化率/% 各產(chǎn)物在所有產(chǎn)物中的占比/%
C2H4 C3H6 其他
Na 42.5 35.9 39.6 24.5
K 27.2 75.6 22.8 1.6
Cu 9.8 80.7 12.5 6.8
欲提高單位時間內(nèi)乙烯的產(chǎn)量,在催化劑中添加
K
K
助劑效果最好;加入助劑能提高單位時間內(nèi)乙烯產(chǎn)量的根本原因是
降低生成乙烯的反應(yīng)所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而對其他副反應(yīng)幾乎無影響
降低生成乙烯的反應(yīng)所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而對其他副反應(yīng)幾乎無影響
。
(4)在T℃時,向容積為2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和一定量的H2發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+2H2(g)?HCHO(g)+H2O(g) ΔH<0。達(dá)到平衡時,HCHO的分壓與起始的
n
H
2
n
C
O
2
關(guān)系如圖2所示。
①起始時容器內(nèi)氣體總壓強為1.2pkPa,若5min時反應(yīng)到達(dá)c點,則υ(H2)=
0.12
0.12
mol?L-1?min-1。
②b點時反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=
3.52
3.52
(保留三位有效數(shù)字)(pkPa)-1
③c點時,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分壓均增大0.05pkPa,則H2的轉(zhuǎn)化率
增大
增大
(填“增大”、“不變”或“減小”)。

【答案】105.9;△H1<0,△H2>0,溫度升高時,反應(yīng)ⅰ平衡向左移動使CO2增加的量比反應(yīng)ⅱ平衡向右移動使CO2減少的量多;K;降低生成乙烯的反應(yīng)所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而對其他副反應(yīng)幾乎無影響;0.12;3.52;增大
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:43引用:4難度:0.6
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    ②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1

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    (1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線.
    ①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有關(guān)說法正確的是
     

    a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
    b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
    c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
    d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
    (2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
    則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
    kJ?mol-1
    (3)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
    ①該電池正極的電極反應(yīng)式為
     

    ②工作一段時間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,有
     
    個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移.
    (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是
     
     
    (用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示)

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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