从巩固到提高 高考化学二轮微专题16 有效碰撞理论及活化能

对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是 ， 使用的合适温度为。

①对于反应ii，图中v_正Av_正B(填“>”“<”或“=”)。反应i中，正反应的活化能E_正(填“>”“<”或“=”)逆反应的活化能E_逆。

②在T₁温度下K_p1= ， 在该温度下，向恒容容器中充入7molCO₂和12molH₂ ， 初始压强为19kPa，反应经7min达到平衡，此时p(H₂O)=5kPa，则v(H₂)=kPa•min^-1。达到平衡后，若保持温度不变压缩容器的体积，CH₄的物质的量(填“增加”“减小”或“不变”)，反应i的平衡将(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

ⅰ.$\text{C}\text{O}\text{+}\text{*}\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}\text{C}\text{O}\text{*}$     快速平衡

ⅱ.$\text{C}\text{O}\text{*}\text{+}\text{\#}\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}\text{O}\text{*}\text{+}\text{C}\text{\#}$     慢反应

ⅲ.$\text{C}\text{\#}\text{+}\text{2}{\text{H}}_{\text{2}}\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}\text{C}{\text{H}}_{\text{4}}\text{+}\text{\#}$     快反应

ⅳ.                   快反应

反应ⅳ的反应式为；反应Ⅰ逆反应的决速步骤是(填反应序号)。

①为提高$\text{C}{\text{H}}_{\text{4}}\text{(}\text{g}\text{)}$的平衡转化率，除改变温度外，还可以采取的措施是。

②恒温恒容条件下，起始时$\text{C}{\text{H}}_{\text{4}}\text{(}\text{g}\text{)}$和${\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\text{(}\text{g}\text{)}$的浓度分别为$\text{a}\text{m}\text{o}\text{l}\cdot {\text{L}}^{\text{-}\text{1}}$和$\text{b}\text{m}\text{o}\text{l}\cdot {\text{L}}^{\text{-}\text{1}}$ ， 达平衡时$\text{C}\text{O}$和$\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}$的浓度分别为$\text{c}\text{m}\text{o}\text{l}\cdot {\text{L}}^{\text{-}\text{1}}$和$\text{d}\text{m}\text{o}\text{l}\cdot {\text{L}}^{\text{-}\text{1}}$。达平衡时，${\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$的浓度是$\text{m}\text{o}\text{l}\cdot {\text{L}}^{\text{-}\text{1}}$ ， 反应Ⅰ的平衡常数K是。(用含a、b、c、d的代数式表示)

③在该温度下，反应Ⅲ的标准平衡常数${\text{K}}^{\text{θ}}\text{=}$。[已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应$\text{d}\text{D}\text{(}\text{g}\text{)}\text{+}\text{e}\text{E}\text{(}\text{g}\text{)}\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}\text{g}\text{G}\text{(}\text{g}\text{)}\text{+}\text{h}\text{H}\text{(}\text{g}\text{)}$ ， ${\text{K}}^{\text{θ}}\text{=}\frac{{\left(\frac{{\text{p}}_{\text{G}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right)}^{\text{g}}\cdot {\left(\frac{{\text{p}}_{\text{H}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right)}^{\text{h}}}{{\left(\frac{{\text{p}}_{\text{D}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right)}^{\text{d}}\cdot {\left(\frac{{\text{p}}_{\text{E}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right)}^{\text{e}}}$ ， 其中${\text{p}}^{\text{θ}}\text{=}\text{1}\text{0}\text{0}\text{k}\text{P}\text{a}$ ， ${\text{p}}_{\text{G}}\text{、}{\text{p}}_{\text{H}}\text{、}{\text{p}}_{\text{D}}\text{、}{\text{p}}_{\text{E}}$为各组分的平衡分压]

压强由大到小的顺序为 ， 体系温度未达到$\text{4}\text{0}\text{0}\text{℃}$时，${\text{H}}_{\text{2}}$物质的量分数几乎为0的原因是。

MnO₂制备K₂MnO₄的化学方程式：。

V₂=L。

该历程中决定反应速率步骤的能垒(活化能)E_正=eV；写出该历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为：。

反应I：CO(g)+N₂O(g)$\stackrel{\text{催}\text{化}\text{剂}}{\rightleftharpoons }$CO₂(g)+N₂(g) △H

已知：①C(s)+N₂O(g)⇌CO(g)+N₂(g) △H₁=-192.9kJ∙mol^-1

②2CO(g)+O₂(g)⇌2CO₂(g) △H₂=-566.0kJ∙mol^-1

③C(s)+O₂(g)⇌2CO₂(g) △H₃=-393.5kJ∙mol^-1

则反应△H=。

①分别写出CO、N₂O在Pt₂O⁺的表面上反应的方程式：；。

②第一步反应的速率比第二步的(填“慢”或“快)。两步反应均为热反应。

I.CH₄(g)$\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}$C(ads)+2H₂(g)

II.C(ads)+CO₂(g)$\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}$2CO(g)

上述反应中C(ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图1所示：

①反应II是(填“慢反应”或“快反应”)，CH₄－CO₂干重整反应的热化方程式为。(选取图1中E₁、E₂、E₃表示反应热)。

②在恒压条件下，等物质的量的CH₄(g)和CO₂(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应：H₂(g)+CO₂(g)$\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}$H₂O(g)+CO(g) △H＞0，则表示CO₂平衡转化率的是曲线(填“A”或“B”)，判断的依据是。

③在恒压p、800K条件下，在密闭容器中充入等物质的量的CH₄(g)和CO₂(g)，若曲线A对应物质的平衡转化率为40%，曲线B对应物质的平衡转化率为20%，则以上反应平衡体系中n(H₂)：n(H₂O)= ， 则干重整反应的平衡常数K_p=(用平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。

①与电源负极相连一极上的电极反应为。

②下列说法正确的是(填字母)。

A．循环液1和循环液2中的阴离子种类相同

B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜

C．水的电离程度：处理后海水1＞处理后海水2

D．该方法可以同时将海水进行淡化

反应I：$\text{C}{\text{O}}_2\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+{\text{H}}_2\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}\text{⇌}\text{C}\text{O}\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+{\text{H}}_2\text{O}\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}$  $\text{Δ}{H}_1=+41\mathrm{.}2\text{k}\text{J}\cdot \text{m}\text{o}{\text{l}}^{-1}$

反应II：$2\text{C}\text{O}\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+2{\text{H}}_2\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}\text{⇌}\text{C}{\text{O}}_2\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+\text{C}{\text{H}}_4\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}$  $\text{Δ}{H}_2=-247\mathrm{.}1\text{k}\text{J}\cdot \text{m}\text{o}{\text{l}}^{-1}$

反应III：$\text{C}{\text{O}}_2\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+4{\text{H}}_2\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}\text{⇌}\text{C}{\text{H}}_4\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+2{\text{H}}_2\text{O}\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}$  $\text{Δ}{H}_3$

反应IV：$\text{C}{\text{H}}_4\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+{\text{H}}_2\text{O}\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}\text{⇌}\text{C}\text{O}\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+3{\text{H}}_2\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}$  $\text{Δ}{H}_4=+205\mathrm{.}9\text{k}{\text{J}}^2\cdot \text{m}\text{o}{\text{l}}^{-1}$

①结合上述反应，计算可得$\text{Δ}{H}_3=$。

②有利于提高体系中$\text{C}{\text{H}}_{\text{4}}$平衡产率的条件是。

A．高温高压   B．低温低压   C．高温低压   D．低温高压

若要提升乙烯在产物混合气中的含量及单位时间内的产量，上述助剂中添加的效果最好，结合过渡态理论分析助剂加入能提高乙烯选择性的原因是。

图中转化涉及到碳原子间$\text{π}$键生成的步骤是(填“①”“②”或“③”)。该化学过程的总反应方程式为。

①CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH₁=-890.3 kJ·mol^-1

②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH₂=-571.6 kJ·mol^-1

则③CO₂(g)+4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g) ΔH=。

①若N点压强为1 MPa，则平衡常数K_p(N)=MPa^-2 ， P点与N点的平衡常数K(P)K(N)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②若无催化剂，N点平衡转化率(填“是”或“否”)可能降至R点？理由是：。

①CO₂加氢制甲醇的热化学方程式为CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=eV/mol(阿伏加德罗常数用N_A表示)；

②(填“甲酸盐”或“羧酸”)路径更有利于CO₂加氢制甲醇反应，对该路径的反应速率影响最大的一步反应是；

③根据势能图，下列说法合理的是(填标号)。

A．CO₂分压越大，催化剂表面积越大，CO₂在催化剂表面的吸附速率越大

B．不考虑H₃COH*，两种路径中产生的含碳中间体种类均有5种

C．中间体HCOO*比COOH*更稳定

D．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率

①该反应的活化能Ea=kJ/mol；

②当使用更高效的催化剂时，在图中画出Rlnk与$\frac{1}{\text{T}}$关系的示意图。

        CO₂转化率和甲醇选择性随温度的变化曲线

①若233-251℃时催化剂的活性受温度影响不大，分析235℃后图中曲线下降的原因。

②在压强为P的恒温恒压密闭容器中，加入1molCO₂和3molH₂反应并达到平衡状态，CO₂平衡转化率为20%，甲醇的选择性为50%，计算CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)在该温度下的平衡常数K_p=。(列出计算式)