高中化学人教版-试题列表-第1419页

1、我国力争于2030年前完成碳达峰。2060年前实现碳中和，含碳化合物的合成与转化具有重要的研究价值和现实意义。

(1)、Ⅰ.

C O_{2}

甲烷化反应是碳循环利用的重要路径之一。

$C O_{2}$ 甲烷化主反应： $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) \overset{}{⇌} C H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$ 。

副反应：a. $C (s) + 2 H_{2} (g) \overset{}{⇌} C H_{4} (g)$ ；

b. $C O_{2} (g) + H_{2} (g) \overset{}{⇌} C O (g) + H_{2} O (g)$ ；

c. $C O_{2} (g) + 2 H_{2} (g) \overset{}{⇌} C (s) + 2 H_{2} O (g)$ 。

副反应b所生成的CO也能发生甲烷化反应，则化学方程式为。

(2)、催化剂的选择是

C O_{2}

甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下，反应时间相同测得

C O_{2}

转化率和生成

C H_{4}

选择性随温度变化的影响如下图所示。

提示：甲烷的选择性是指转化为甲烷的 $C O_{2}$ 在全部 $C O_{2}$ 反应物中所占的比例。

高于320℃后，以 $N i - C e O_{2}$ 为催化剂 $C O_{2}$ 转化率略有下降，而以Ni为催化剂 $C O_{2}$ 转化率仍在上升，其原因是。

(3)、二氧化碳甲烷化反应在某催化剂催化下的反应机理如图所示。下列叙述不正确的是。

A.氢气在Pd表面被吸附解离成氢原子

B.MgO是反应的中间体

C.图中碳元素的价态有多种

D. $M g O C O_{2}$ 浊液加热生成 $M g {(O H)}_{2}$

(4)、Ⅱ.甲醚（

C H_{3} O C H_{3}

）是重要的化工原料，可用CO和

H_{2}

制得，热化学方程式为

C O (g) + 2 H_{2} (g) \overset{}{⇌}

C H_{3} O H (g)

Δ H = - 91.0 k J \cdot m o l^{- 1}

；

2 C H_{3} O H (g) \overset{}{⇌} C H_{3} O C H_{3} (g) + H_{2} O (g)

Δ H = - 24.0 k J \cdot m o l^{- 1}

。

生产甲醚过程中存在副反应： $C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) \overset{}{⇌} C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ $Δ H = + 48.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。将反应物混合气按进料比 $n (C O) ： n (H_{2}) = 1 ： 2$ 通入反应装置，选择合适的催化剂。在不同温度和压强下，测得甲醚的选择性分别为如图1、图2所示。

图1中，温度一定，压强增大，甲醚选择性增大的原因是。

(5)、图2中，温度高于265℃后，甲醚选择性降低的原因是。

(6)、向容积可变的密闭容器中充入mmolCO和

n m o l H_{2} (m < n)

在恒温恒压条件下发生反应：

C O (g) + 2 H_{2} (g) \overset{}{⇌} C H_{3} O H (g)

，在图中画出CO的平衡转化率随温度、压强（

p_{1} > p_{2}

）的变化图。

选项	方案设计	现象和结论
A	将1～2mL水滴入1～2g过氧化钠固体的试管中，用pH试纸测定溶液的酸碱性强弱	pH试纸显蓝色，pH为12，说明有碱性物质产生，溶液无漂白性
B	把充满 $S O_{2}$ 的试管倒立在含水的水槽中，一段时间后，取出试管，用pH试纸测定溶液的酸碱性强弱	pH试纸显红色，pH为2，说明有酸性物质产生，溶液无漂白性
C	收集某地雨水于锥形瓶中，每隔一段时间测定雨水样品的pH	测得雨水pH在5到6之间波动，说明该地区雨水为酸雨
D	用玻璃棒蘸取新制氯水，滴在pH试纸上	观察到试纸由里到外的颜色为白色、红色、黄色，说明产物显酸性且氯气具有漂白性

物质（g）	O	H	HO	HOO	$H_{2}$	O₂	H₂O₂	$H_{2} O$
相对质量/（ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ）	249	218	39	10	0	0	-136	-242

容器编号	温度/K	起始物质的量/mol				平衡物质的量/mol
容器编号	温度/K	$C H_{3} O H$	$N H_{3}$	$C H_{3} N H_{2}$	$H_{2} O$	$C H_{3} N H_{2}$	$H_{2} O$
Ⅰ	530	0.40	0.40	0	0		0.30
Ⅱ	530	0.80	0.80	0	0
Ⅲ	500	0	0	0.20	0.20	0.16

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