解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷297
用CO2和H2在一定条件下可转化生成甲醇蒸气和水蒸CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)；ΔH=-akJ/mol
(1)已知：①3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=-247kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol
则a=___________ 。
(2)CO2在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。请写出T1、T2、T3三者的大小关系___________ ，实际生产条件控制在T1、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是___________ 。
(3)一定条件下，在相同体积的恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，相同时间段内测得CO2的转化率随温度变化如图所示：b点v正___________ v逆(填“＞”“＜”或“=”)；温度高于T4，CO2的转化率降低的原因是___________ 。已知容器内的起始压强为200kPa，则图中d点对应温度下反应的平衡常数Kp=___________ (kPa)-2(结果保留两位有效数字)(KP为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
(4)用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到甲醇，其原理如下图所示。
①b电极上的电极反应式为___________ ；
②该装置中使用的是___________ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
CH3OH(g)+H2O(g)；ΔH=-akJ/mol(1)已知：①3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=-247kJ/mol②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24kJ/mol③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol则a=
(2)CO2在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。请写出T1、T2、T3三者的大小关系
(3)一定条件下，在相同体积的恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，相同时间段内测得CO2的转化率随温度变化如图所示：b点v正
(4)用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到甲醇，其原理如下图所示。
①b电极上的电极反应式为
②该装置中使用的是
20-21高一下·重庆沙坪坝·期末
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随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素反应分两步完成，
第一步：2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) ∆H1=-159.5kJ/mol
第二步：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2=+72kJ/mol
(1)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H=_______ 。
(2)有利于提高CO2平衡转化率的措施是_______ (填序号)。
(3)合成尿素其能量变化如图甲所示：
反应速率较快的是_______ 反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是_______ 。
Ⅱ.以CO2和CH4催化重整制备合成气：
(4)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______ (填序号)。
A容器中混合气体的密度保持不变
B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率：2v正(CO2)=v正(H2)
D.同时断裂2molC－H键和1molH－H键
②由图乙可知，压强P1_______ P2(填“＞”“＜”或“=”，下同)；Y点速率v正_______ v逆。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp=_______ (用含P2的代数式表示)。
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图丙所示：
(5)阴极电极反应式为_______ ，该装置中使用的是_______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素反应分两步完成，
第一步：2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) ∆H1=-159.5kJ/mol第二步：NH2COONH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2=+72kJ/mol(1)2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H=(2)有利于提高CO2平衡转化率的措施是
| A．高温低压 | B．低温高压 | C．高温高压 | D．低温低压 |
反应速率较快的是
Ⅱ.以CO2和CH4催化重整制备合成气：
(4)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是
A容器中混合气体的密度保持不变
B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率：2v正(CO2)=v正(H2)
D.同时断裂2molC－H键和1molH－H键
②由图乙可知，压强P1
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp=
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图丙所示：
(5)阴极电极反应式为
的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2模拟工业合成甲醇的反应：CO2(g)+3H2(g) 
CH3OH(g)+H2O(g)，二氧化碳的平衡转化率和温度的关系如下图A曲线所示。
研究氮氧化物、碳氧化物的产生及利用有重要的化学意义。回答下列问题：
(1)汽车燃料中不含氮元素，汽车尾气中所含NO产生的原因是____________________________ 。反应
的平衡常数约为
，从热力学角度看，该反应程度应该很大，实际汽车尾气中该反应的程度很小，原因是________________________ ，要增大汽车尾气净化装置中该反应的程度，关键是要________________ 。
(2)将SrCO3放入密闭的真空容器中，发生反应SrCO3(s)⇌SrCO3(s)+CO2(g)，反应达到平衡时c(CO2)为x mol/L，如反应温度不变，将反应体系的体积快速压缩为原来的一半，则c(CO2)的变化范围为________________________________________ 。
(3)用CO2和H2在一定条件下可转化生成甲醇蒸气和水蒸气：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H
已知部分化学键键能如下表所示：
①
________ 
；
②一定条件下，在相同体积的恒容密闭容器中充入1．0mol CO2和3．0mol H2，相同时间段内测得CO2的转化率随温度变化如图所示：
d点v正________ v逆(填“>”“<”或“=”)。b点CO2的转化率比a点高的原因是________________ 已知容器内的起始压强为160kPa，则图中d点对应温度下反应的平衡常数Kp=______ kPa-2(KP为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
(1)汽车燃料中不含氮元素，汽车尾气中所含NO产生的原因是
的平衡常数约为，从热力学角度看，该反应程度应该很大，实际汽车尾气中该反应的程度很小，原因是(2)将SrCO3放入密闭的真空容器中，发生反应SrCO3(s)⇌SrCO3(s)+CO2(g)，反应达到平衡时c(CO2)为x mol/L，如反应温度不变，将反应体系的体积快速压缩为原来的一半，则c(CO2)的变化范围为
(3)用CO2和H2在一定条件下可转化生成甲醇蒸气和水蒸气：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H
已知部分化学键键能如下表所示：
| 化学键 | H-H | C=O | C-O | H-O | C-H |
| E/(kJ·mol-1) | 436 | 745 | 351 | 463 | 413 |
；②一定条件下，在相同体积的恒容密闭容器中充入1．0mol CO2和3．0mol H2，相同时间段内测得CO2的转化率随温度变化如图所示：
d点v正
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