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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷501
国务院总理李克强在2021年国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，优化产业结构和能源结构，努力争取2060年前实现碳中和。碳的化合物在工业上应用广泛，下面有几种碳的化合物的具体应用：
(1)已知下列热化学方程式：
i.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)→CH2ClCHClCH3(g)            ΔH=-133kJ·mol-1
ii.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)→CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)             ΔH=-100kJ·mol-1
①写出相同条件下CH2=CHCH2C1和HCl合成CH2ClCHClCH3的热化学方程式____。
②已知①中的正反应的活化能E正为132kJ·mol-1，请在下图中标出①中逆反应的活化能E逆及数值_______。

(2)温度为T℃时向容积为2L的密闭容器中投入3molH2和1molCO2发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌ CH3OH(g)+H2O(g)     ΔH1=-49.4kJ·mol-1，反应达到平衡时，测得放出热量19.76kJ，求平衡时：
①H2的转化率为_______
②T℃时该反应的平衡常数K=_______(列计算式表示)。
(3)目前有Ni-CeO2催化CO2加H2形成CH4的反应，历程如图所示，吸附在催化剂表面的物种用*标注。

①写出上述转换中存在的主要反应的化学方程式_____。
②有人提出中间产物CO的处理，用反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)   ΔH>0来消除CO的污染，请用文字说明是否可行_____。
(4)T℃，HCOOH与CH3COONa溶液反应：HCOOH+CH3COO-⇌HCOO-+CH3COOH，该反应的K=12.5，则该温度下醋酸的电离常数Ka(CH3COOH)=_____(T℃时Ka(HCOOH)=2×10-4)。
2021·天津北辰·一模
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡常数的有关计算化学反应自发过程弱电解质的电离平衡常数 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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2021年3月5日，国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。为了达到碳中和，研发二氧化碳的利用技术成为热点。
(1)利用反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH，可减少CO2排放并合成清洁能源。该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90kJ·mol-1
总反应的ΔH=___________kJ·mol-1
若反应①为慢反应，下图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。

(2)500℃时，在容积为2L的密闭容器中充入3molCO2和8molH2，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，测得5min时，反应达到平衡，此时n(CO2)=1.0mol。从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)=___________；该可逆反应的平衡常数为___________。
(3)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CO2转化为HCOOH，实现碳中和的目标。原理如图所示：

①P极电极反应式为___________。
②已知CO2(g)+H2(g)⇌HCOOH(g)△H=-31.4kJ·mol-1。温度为T1℃时，K=2.实验测得：v正=k正c(CO2)c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。T1℃时，k正=___________k逆；若温度为T2℃时，k正=1.9k逆，则T2___________T1(填“>”、“<”或“=”)。
大气污染物( CO、N2O、NO等)的治理和“碳中和”技术的开发应用，成为化学研究的热点问题。
(1)某化工厂排出的尾气(含CO、N2O)治理的方法为：在密闭容器中发生如下反应：CO(g) + N2O(g) CO2(g) + N2(g)，CO、N2O 在Pt2O+表面进行两步反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图。

①写出N2O在Pt2O+的表面上反应的化学方程式___________。
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。
(2)汽车尾气中含NO，处理NO的一种方法为： 2 CO(g) +2 NO(g)N2(g) +2 CO2(g)
①已知该反应为自发反应，则该反应的反应热△H___________ 0. (选填“＞”或“＜”或“=”)
②一定温度下，将2 mol CO、4 mol NO充入一恒压密闭容器。已知起始压强为11 MPa，达到平衡时，测得N2的物质的量为0. 5 mol ，则该温度此反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数Kp=______MPa -1(分压=总压×物质的量分数)。
(3)2021年3月5日，国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰碳中和各项工作。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CO2 转化为HCOOH，实现碳中和的目标。如图所示：

①离子交换膜为___________离子交换膜。
②P极电极反应式为___________。
③工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示：

反应CO2(g) + H2(g) HCOOH(g)的焓变△H =___________kJ·mol-1。温度为T1℃时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1 L的密闭容器中发生反应：CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) K=2。 实验测得：v正=k正c(CO2)c(H2)， v逆=k逆c(HCOOH)， k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆=___________ k正 ；温度为T2℃时，k正=1. 9k逆，则T2℃＞ T1℃，理由是___________。
碳的化合物在工业上应用广泛，下面有几种碳的化合物的具体应用：
(1)已知下列热化学方程式：
i.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) △H1=-133kJ·mol-1
ii.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2=CHCH2C1(g)+HCl(g) △H2=-100kJ·mol-1
在相同条件下，CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g)的正反应活化能Ea(正)为132kJ·mol-1，则逆反应的活化能Ea(逆)为_______kJ·mol-1
(2)在一定条件下可发生分解反应：CH3CHO(g)=CH4(g)+CO(g)某温度下向恒容密闭容器中加入一定量CH3CHO，测得CH3CHO浓度随时间的变化如表所示：
t/min012345
c/(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17
①2~5min内用CH3CHO表示的该反应的平均反应速率为_______。
②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量CH3CHO进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_______。
A.CH4和CO的浓度比保持不变
B.容器中压强不再变化
C.4molC-H断裂同时1molC≡O生成
D.气体的密度保持不变
(3)在一密闭容器中，起始时向该容器中充入6molH2S和3molCH4，发生反应：CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。在压强为0.11MPa时，温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如下图所示：

①该反应的△H_______0(填“>”或“<”)
②为提高H2S的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是_______(列举一条)。N点对应温度下，该反应的Kp=_______(MPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数)。

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