高中化学人教版-试题列表-第2328页

1、处理、回收利用

C O

、

C O_{2}

是环境科学研究的热点课题。在催化剂的作用下，可利用

C O

与氢气化合制备甲醇

(C H_{3} O H)

，发生的反应主要如下：

① $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) Δ H_{1} = - 90.5 k J \cdot m o l^{- 1}$

② $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g) Δ H_{2} = - 41.2 k J \cdot m o l^{- 1}$

③ $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) Δ H_{3}$

根据所学智识，回答下列问题：

(1)、则

Δ H_{3} =

k J \cdot m o l^{- 1}

，反应③在(填“高温”、低温”或“任意温度”)下能自发进行。

(2)、工业上用

C O

生产甲醇的反应为

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

。下列图像错误的是____(填标号)

A、

B、

C、

D、

(3)、能说明反应

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

已达平衡状态的是(填标号)。

a．单位时间内生成 $1 m o l C H_{3} O H (g)$ 的同时消耗了 $3 m o l H_{2} (g)$

b．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变

c．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化

(4)、

C O_{2}

的催化转化中，使用不同的催化剂可改变目标产物的选择性．在不同压强下，按照

n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 3

投料合成甲醇[其副反应为

C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)

]，实验测定

C O_{2}

的平衡转化率和

C H_{3} O H

的平衡产率随温度的变化关系如图所示。其中表示

C O_{2}

的平衡转化率变化情况的是(填“图甲”或“图乙”)，图乙中压强一定时，曲线随温度变化先降后升的原因为；实际生产中，为提高

C O_{2}

的转化率，减少

C O

的体积分数，可采取的措施有。

(5)、恒温下，向

2 L

恒容密闭容器中加入

1 m o l C O_{2} (g)

和

5 m o l H_{2} (g)

，在催化剂作用下发生反应③制备甲醇，同时有副产物

C O

生成，

10 m i n

后容器内总压强

(p_{0})

不再变化，容器中

C H_{3} O H (g)

的物质的量为

0.6 m o l

，

C O_{2}

的物质的量为

0.2 m o l

，

10 m i n

内

H_{2}

的平均反应速率

v (H_{2}) =

m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}

；反应③的平衡常数

K_{p} =

(用含字母

p_{0}

的代数式表示，已知

K_{p}

是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中的平衡浓度用平衡分压代替，某气体分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。

步骤	实验操作	实验现象
①	取试样溶液于锥形瓶中，滴加过量的 $B a (O H)_{2}$ 溶液，微热，充分反应后过滤	有无色气体a、白色沉淀b生成
②	将上述无色气体a通过湿润的红色石蕊试纸	试纸变蓝
③	往白色沉淀b上滴加稀盐酸	沉淀部分溶解
④	取步骤①过滤后的滤液，通入 $C O_{2}$	有白色沉淀生成

选项	生产活动	化学知识解读
A	干冰用于人工降雨	干冰是固体二氧化碳，可溶于水
B	农村用草木灰作肥料使用	草木灰中含有钾盐，可当钾肥使用
C	用氦气填充飞艇	氦气化学性质稳定，密度小
D	利用二氧化硅制作光导纤维	二氧化硅具有良好的导光能力

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