高中化学人教版-试题列表-第1342页

1、2020年9月22日，中国政府在联合国大会上提出：“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”为了早日实现碳中和，CO₂的综合利用也成为了我国科研的研究热点。

(1)、Ⅰ．目前工业上有一种方法是用CO₂加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C₂H₄)为例、该过程分两步进行：

第一步： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$ ΔH>0

第二步： $2 C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) ⇌ C_{2} H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$ ΔH<0

定义：在热力学标准状态下，由指定单质生成1mol化合物的反应焓称为该化合物的标准摩尔生成焓，简称生成焓，符号为

Δ_{f} H_{m}^{θ}

。已知：

Δ_{f} H_{m}^{θ} [C O_{2 (g)}] = - 394 k J \cdot m o l^{- 1}

；

Δ_{f} H_{m}^{θ} [C_{2} H_{4 (g)}] = + 52 k J \cdot m o l^{- 1}

；

Δ_{f} H_{m}^{θ} [H_{2} O_{(g)}] = - 242 k J \cdot m o l^{- 1}

。在热力学标准状态下，CO₂加氢合成乙烯的热化学方程式为。

(2)、有利于提高乙烯平衡产率的条件是____(填标号)。

A、高温高压 B、低温高压 C、高温低压 D、低温低压

(3)、已知上述两步反应的平衡常数与T的关系如图一所示，则第二步反应的平衡常数为(填“K₁”或“K₂”)

(4)、Ⅱ． CO₂加氢合成甲醇也是化学固碳的一种有效途径，不仅可以有效减少空气中的CO₂排放，而且还能制备出甲醇清洁能源。反应如下：

主反应： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$ ΔH₁=-49 kJ⋅mol^-1

副反应： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$ ΔH₂=+41kJ⋅mol^-1

向刚性容器中充入投料比为1：3的CO₂和H₂ ，图二中横坐标为在催化剂TiO₂条件下反应相同的时间，CO₂转化率随温度升高而升高。纵坐标为在该时间内CH₃OH选择性和CO选择性(CH₃OH的选择性 $= \frac{n (C H_{3} O H)}{n (C O) + n (C H_{3} O H)}$ 、CO的选择性 $= \frac{n (C O)}{n (C O) + n (C H_{3} O H)}$ )随CO₂转化率的变化。

图二中CO₂的转化率是否为对应温度下的平衡转化率(填“是”或“否”或“不一定”)。

(5)、若图二中CO₂的转化率为对应温度下的平衡转化率，则CH₃OH选择性降低的原因是。

(6)、若图二中M点时[初始投料n(CO₂)=1mol，n(H₂)=3mol，容器体积为1L]，整个体系已经达到平衡，此时CO₂的转化率为50%，CH₃OH的选择性为15%，则氢气的转化率α(H₂)= (计算结果保留一位小数)。

(7)、已知速率方程v_正=k_正·c(CO₂)·c³(H₂)，v_逆=k_逆·c(CH₃OH)·c(H₂O)，k_正、k_逆是速率常数，只受温度影响，其对数lgk与温度

\frac{1}{T}

的关系如图三所示，直线(填“A”或“B”)表示的是lgk_正与温度

\frac{1}{T}

的关系。

选项	实验操作和现象	结论
A	向某溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加少量KSCN溶液，溶液变红	溶液中含有Fe²⁺
B	室温下，测得NaX和NaY溶液的pH分别为8和9	酸性：HX>HY
C	蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，水浴加热5min，加氢氧化钠溶液至溶液呈碱性，再加入少量新制Cu(OH)₂ ，继续加热5min，生成砖红色沉淀	蔗糖完全水解
D	向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少量等物质的量的ZnS和CuS固体，ZnS溶解而CuS不溶解	K_sp(ZnS)>K_sp(CuS)

序号	变化的官能团的名称	可反应的试剂（物质）	反应后形成的新物质	反应类型
①		$O_{2}$		氧化反应
②				加成反应

物质	$C O_{2} (g)$	$C H_{4} (g)$	$H_{2} O (g)$	$H_{2} (g)$
标准摩尔生成焓 $/ (k J \cdot m o l^{- 1})$	-393.51	-74.85	-241.82	0

实验序号	对比实验及试剂	实验步骤	实验现象
II	A试管 $2 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $F e S O_{4}$ 溶液	加入 $1 m L 0.4 m o l \cdot L^{- 1}$ KSCN溶液	开始时溶液的上方变为红色，一段时间后红色向下蔓延，最后充满整支试管
II	B试管 $2 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $C u S O_{4}$ 溶液	加入 $1 m L 0.4 m o l \cdot L^{- 1}$ KSCN溶液	溶液变成绿色
II	C试管 $2 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $F e S O_{4}$ 溶液	加入 $2 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $C u S O_{4}$ ，溶液	溶液变为淡蓝色
II	C试管 $2 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $F e S O_{4}$ 溶液	再加 $1 m L 0.4 m o l \cdot L^{- 1}$ KSCN溶液	溶液的上层变为红色，有白色沉淀产生，一段时间后整支试管溶液呈深红色

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