當前位置： 2021-2022學年浙江省寧波市效實中學高二（上）期中化學試卷> 試題詳情

資源的可持續(xù)發(fā)展是化學家的重要研究方向。甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，可制作燃料電池。
Ⅰ.CO₂經(jīng)催化加氫可生成甲醇，主要有以下兩個反應(yīng)：
反應(yīng)①：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=-49.6kJ?mol^-1
反應(yīng)②：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH=-122.5kJ?mol^-1
（1）反應(yīng)①的活化能E_a（正）
＜
＜
E_a（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。
（2）一定溫度下，在某一恒容密閉容器中充入一定量的CO₂和H₂，發(fā)生反應(yīng)①。下列能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
BC
BC
（填序號）。
a.混合氣體的密度不再隨時間變化而改變
b.氣體的壓強不再隨時間變化而改變
c.CH₃OH的物質(zhì)的量不再隨時間變化而改變
d.單位時間內(nèi)每形成1.5molH-H鍵，同時形成1molC-H鍵
（3）在T溫度下，將2.5molCO₂和5.5molH₂充入2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)①和②，達到平衡狀態(tài)時CH₃OH（g）和CH₃OCH₃（g）的物質(zhì)的量分別為1mol和0.25mol。則T溫度時反應(yīng)①的平衡常數(shù)K為
7
7
。
（4）催化劑作用下，充入CO₂和H₂同時發(fā)生反應(yīng)①和反應(yīng)②，經(jīng)相同反應(yīng)時間，測得不同溫度下CO₂轉(zhuǎn)化率和CH₃OH產(chǎn)率的變化曲線如圖1。220℃～240℃溫度區(qū)間CO₂轉(zhuǎn)化率和CH₃OH產(chǎn)率的變化不一致的可能原因是
催化劑對生成甲醇的活性降低
催化劑對生成甲醇的活性降低
。

（5）向2L密閉容器中充入1molCO₂和3molH₂，在一定條件下，發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（l）+H₂O（l）ΔH＜0。CO₂的濃度隨時間（0～t₂）變化如圖2所示。其他條件不變，在t₂時間將容器體積縮小至原來的一半，t₃時重新達到平衡。請畫出t₂～t₄時段內(nèi)CO₂濃度的變化曲線
。（在答題卷對應(yīng)區(qū)域作圖）

Ⅱ.如圖是一個電化學過程的示意圖：

（1）圖中甲池是
原電池
原電池
裝置（填“電解池”或“原電池”）。
（2）寫出通入CH₃OH一極的電極反應(yīng)式：
CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O
CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O
。
（3）乙池中總反應(yīng)的離子方程式為
4Ag⁺+2H₂O

電解

4Ag+O₂↑+4H⁺
4Ag⁺+2H₂O

電解

4Ag+O₂↑+4H⁺
。
（4）丙池是體積為100mL含有如下離子的溶液：

離子 Cu²⁺ H⁺ Cl^- SO₄^2-

濃度（mol?L^-1） 1.0 4.0 4.0 1.0

電解一段時間后，當兩極收集到相同條件下相同體積的氣體時，陽極上收集到氧氣的物質(zhì)的量為
0.1
0.1
mol。（忽略溶液體積的變化和氣體產(chǎn)物的溶解）

【考點】化學平衡的計算；化學平衡狀態(tài)的判斷．

【答案】＜；BC；7；催化劑對生成甲醇的活性降低；菁優(yōu)網(wǎng)

；原電池；CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；4Ag⁺+2H₂O

電解

4Ag+O₂↑+4H⁺；0.1

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：12引用：1難度：0.6

相似題

1．CO₂的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學研究的重要課題。以CO₂、C₂H₆為原料合成C₂H₄涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO₂（g）+C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol^-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C₂H₆（g）?CH₄（g）+H₂（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol^-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂（g）ΔH₁（反應(yīng)速率較快）
ii.H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）ΔH₂=+41kJ?mol^-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH₁=

kJ?mol^-1
②相比于提高c（C₂H₆），提高c（CO₂）對反應(yīng)I速率影響更大，其原因是

。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO₂和C₂H₆合成C₂H₄，選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是

。

（3）在800℃時，
n
（
C
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
=
1
3
，充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應(yīng)，初始壓強為P，一段時間達到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=

（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應(yīng)：2CH₄?C₂H₄+2H₂ΔH＞0，溫度T時，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH₄，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中CH₄的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v_正=k_正c²（CH₄），v_逆=k_逆c（C₂H₄）?c²（H₂），k_正、k_逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時
k
逆
k
正
═

（用含有m的代數(shù)式表示）。

（5）我國科學家使用電化學的方法（裝置如圖）用C₂H₆和CO₂合成了C₂H₄。
①M是電源的

極。
②陽極電極反應(yīng)式是

。
發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6
解析

2．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便．下列說法不正確的是（　?。?/h2>

A．對于C₂H₄（g）+H₂O（g）?C2H5OH（g），在一定條件下達到平衡狀態(tài)時，體系的總壓強為P，其中C₂H₄（g）、H₂O（g）、C₂H₅OH（g）均為1mol,則用分壓表示的平衡常數(shù)Kp=

B．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A（g）+B（g）?2C（g）達到平衡時，A、B和C的位置的量分別為4mol、2mol和4mol,若此時A、B和C均增加1mol,平衡正向移動

C．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）達到平衡狀態(tài)時，N₂、H₂、NH₃各1mol,若此時再充入3molN₂，則平衡正向移動

D．對于一定條件下的某一可逆反應(yīng)，用平衡濃度表示的平衡常數(shù)和平衡分壓表示的平衡常數(shù)，其數(shù)值不同，但意義相同，都只與溫度有關(guān)

發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7

解析

3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N₂，兩個競爭反應(yīng)化學方程式如下：
Ⅰ．4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
Ⅱ．4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）
現(xiàn)將1molNH₃、1.45molO₂充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應(yīng)，相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=
制備目標物質(zhì)消耗原料的量
原料總的轉(zhuǎn)化量
×100%
下列說法不正確的是（　　）

A．400℃時，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅱ

B．由圖分析工業(yè)上用氨催化氧化制備HNO₃，最佳溫度約為840℃

C．520℃時，NH₃的有效轉(zhuǎn)化率約為66.7%

D．840℃后，NO的物質(zhì)的量下降，可能是反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動所致

發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5

解析

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離子	Cu²⁺	H⁺	Cl^-	SO₄^2-
濃度（mol?L^-1）	1.0	4.0	4.0	1.0