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解答题-原理综合题 较难0.4 引用2 组卷376
对化学反应原理的研究能让我们更加深刻地认识化学反应,也是化学中最有魅力和挑战性的领域,依据所学的化学反应原理知识和题干信息回答下列问题:
I.面对气候变化,我国承诺二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和。“碳达峰、碳中和”目标下,必须加强对二氧化碳资源开发利用的研究。
(1)往容积为2L的恒容密闭容器中通入2mol和6mol,一定温度下发生反应:,20min时达到化学平衡状态,测得水蒸气的物质的量为2mol,前20min内,用表示该反应的平均反应速率为___________的平衡转化率___________%(保留一位小数)。[注:转化率等于反应物消耗的物质的量与反应物初始的物质的量之比。]
(2)一种电化学制甲酸的装置如图所示,电极a为___________极(填“正”或“负”),写出电极b的电极反应式___________

II.催化剂的研究是化学反应原理中一个重要领域,催化剂往往是化学工业过程和技术改造更新的关键。化学反应中的活化能会显著影响化学反应速率,活化能越低,化学反应速率越快。催化剂能加快化学反应速率是因为它能改变反应的路径,降低反应的活化能。
(3)经催化重整,制得合成气:。反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应消碳反应
活性能/催化剂X3391
催化剂Y4372
由上表判断,催化剂X______Y(填“优于”或“劣于”),理由是_____
(4)催化剂的存在会显著地加快的分解,某兴趣小组研究催化分解历程如下:
第一步:(慢反应)
第二步:______(快反应)
反应的活化能较大的为第___________步(填“一”或“二”),第二步反应的离子方程式为___________
21-22高一下·四川雅安·期末
知识点:化学反应速率计算转化率的相关计算及判断原电池正负极判断原电池电极反应式书写 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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我国力争于2030年前做到碳达峰,催化重整制备合成气(主要成分为)是利用的研究热点之一,其中部分反应如下:
反应I积碳反应:       
反应II消碳反应:       
回答下列问题:
(1)催化重整反应       _______
(2)催化重整反应中催化剂的活性会因积碳而降低,消碳反应则使积碳量减少。
①投料比_______(填“增大”或“减小”)有助于减少积碳。
②使用不同催化剂时,反应I、II活化能如下表所示:

反应

活化能/

催化剂

III
X3391
Y4372

由表中数据判断,使用催化剂_______(填“X”或“Y”)催化重整反应速率较快。
(3)一定条件下,催化重整反应的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示(不考虑副反应),A、B、C三点对应的平衡常数的大小关系为_______

(4)恒温下,往往2L密闭容器中加入2mol、2mol进行该催化重整反应。
①2min后测得的转化率为40%,则2min内平均反应速率_______
②下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.容器中混合气体的压强保持不变
B.容器中混合气体的密度保持不变
C.
D.断裂2mol C—H键的同时断裂1mol H—H键
(5)在恒温、体系总压恒定为下,往密闭容器中加入2mol、2mol进行该催化重整反应,达到平衡状态时,的转化率为50%。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,则该温度下的平衡常数_______(用含的代数式表示)。
我国对世界郑重承诺,2030 年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和,而研发二氧化碳的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
I.我国力争于2030年前做到碳达峰,CO2和CH4催化重整制备合成气(主要成分为CO、H2)是CO2利用的研究热点之一。
(1)一定条件下,催化重整反应 CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH>0中CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示 (不考虑副反应),A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为_______

(2)恒温下,往2L密闭容器中加入2molCH4、2molCO2进行该催化重整反应,2min后测得CO2的转化率为40%,则2min内平均反应速率v(CH4)=_______mol· L-1·min1
(3)在恒温、体系总压恒定为P0kPa下,往密闭容器中加入2molCH4、2molCO2进行该催化重整反应,达到平衡状态时,CO2的转化率为50%。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,则该温度下的平衡常数Kp=_______(kPa)2(用含P0的代数式表示)。
II.通过各国科技工作者的努力。已经开发出许多将CO2回收利用的技术。
(4)通过计算机分析,我们可从势能图(峰值数据是峰谷和峰值物质能量的差值认识CO2加氢制甲醇在不同催化条件下存在的两种反应路径,如图1所示

①写出甲酸盐路径决速步的化学方程式_______
②下列说法正确的有_______
A.增大催化剂表面积可提高CO2在催化剂表面的吸附速率
B.不考虑H3COH* ,两种路径中产生的含碳中间体种类均有5种
C.中间体HCOO*比COOH*更稳定
D.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
③该反应正逆反应的活化能大小为: Ea(正)_______ Ea(逆)(填“> ”或“< ”)
(5)在K2CrO7溶液中存在平衡_______,在CuCl2溶液中存在平衡_______

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