高中化学鲁科版（2019）-试题列表-第1209页

1、为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，将

C O_{2}

转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。回答下列问题：

方法Ⅰ： $C O_{2}$ 催化加氢制甲醇。

以 $C O_{2}$ 、 $H_{2}$ 为原料合成 $C H_{3} O H$ 涉及的反应如下：

反应ⅰ： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) \overset{}{⇌} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) Δ H_{1} = - 49.0 k J / m o l$

反应ⅱ： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) \overset{}{⇌} C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{2} = + 41.0 k J / m o l$

反应ⅲ： $C O (g) + 2 H_{2} (g) \overset{}{⇌} C H_{3} O H (g) Δ H_{3}$

(1)、计算反应ⅲ的

Δ H_{3} =

k J / m o l

。

(2)、一定温度和催化剂条件下，在密闭恒容容器中按照投料

n (C O_{2}) : n (H_{2}) : n (N_{2}) = 1 : 3 : 1

发生反应（

N_{2}

不参与反应），平衡时

C O_{2}

的转化率、

C H_{3} O H

和CO的选择性（如

C H_{3} O H

的选择性

= \frac{n_{生 成} (C H_{3} O H)}{n_{生 成} (C H_{3} O H) + n_{生 成} (C O)} \times 100 %

）随温度的变化曲线如图所示。

①图中曲线a表示物质的变化（填“ $C O_{2}$ ”“ $C H_{3} O H$ ”或“CO”）。

②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有（填标号）。

A．升高温度，反应ⅰ逆向移动，所以正反应速率减小

B．向容器中再通入少量 $N_{2}$ ， $C O_{2}$ 的平衡转化率下降

C．移去部分 $H_{2} O (g)$ ，反应ⅲ平衡一定不移动

D．选择合适的催化剂能提高 $C H_{3} O H$ 的选择性

③保持温度不变，在恒容反应器中，初始总压为5p kPa，只发生反应ⅰ和ⅱ，达到平衡时 $C O_{2}$ 的转化率为80%，CO的选择性为25%，则 $H_{2}$ 的转化率为，反应ⅱ的压强平衡常数 $K_{p} =$ （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）

(3)、方法Ⅱ：催化加氢制甲酸
科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的

C O_{2}

转化为HCOOH，实现碳中和的目标。

已知 $C O_{2} (g) + H_{2} (g) \overset{}{⇌} H C O O H (g) Δ H = - 31.4 k J / m o l$ 。温度为 $T_{1} ℃$ 达到平衡时，化学平衡常数 $K = 1.8$ 。实验测得： $v_{正} = k_{正} c (C O_{2}) \cdot c (H_{2})$ ， $v_{逆} = k_{逆} c (H C O O H)$ ， $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 为速率常数。 $T_{1} ℃$ 时， $k_{正} =$ $k_{逆}$ ；若温度为 $T_{2} ℃$ 达到平衡时， $k_{正} = 1.9 k_{逆}$ ，则 $T_{2}$ $T_{1}$ （填“＞”、“＜”或“＝”）。

	相对分子质量	熔点	沸点	密度
DMSO	78	18.4℃	189℃	1.10 $g / c m^{3}$
$C H_{3} S C H_{3}$	62	－83.2℃	37.5℃	0.85 $g / c m^{3}$

	宏观辨识	微观探析
A	HF在标准状况下为液态	HF分子间存在氢键
B	$O_{3}$ 在水中的溶解度大于 $O_{2}$	$O_{3}$ 是极性分子， $O_{2}$ 是非极性分子
C	石墨的导电性只能沿石墨平面的方向	石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D	船式环己烷（ $C_{6} H_{12}$ ）比椅式环己烷稳定	分子空间结构不同，船式的空间位阻小


A．验证浓 $H N O_{3}$ 分解生成 $N O_{2}$	B．铝件镀银	C．Na的燃烧	D．制备 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 晶体

元素	H	C	O
电负性	2.1	2.5	3.5

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