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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷102
以为原料制备甲烷等能源具有较好的发展前景。催化(固体催化剂)加氢合成甲烷的反应为。
(1)该反应中各化学键的键能数据如表所示：
化学键C—HH—OH—H
键能750413463436
则生成可以___________(填“放出”或“吸收”)___________热量。
(2)加氢制的一种催化机理如图，下列说法正确的是___________(填标号)。
   
A．反应过程中的催化剂为和
B．可以释放
C．经过时，断键裂解产生的过程为放热过程
D．加氢制的过程需要与共同完成
(3)保持温度不变，向的恒容密闭容器中充入和，发生上述反应，若后反应达到平衡，此时测得。
①内，___________，的转化率___________(取整数)。
②下列表述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．
B．混合气体的密度不再发生改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．断开键的同时断开键
(4)图示装置可以把蕴含的化学能转化为电能。
   
①电池工作时，溶液中的向___________(填“左”或“右”)移动，负极的电极反应式为___________。
②当外电路中转移电子时，消耗的的体积是___________L(标准状况下)。
22-23高一下·河南新乡·期末
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知识点：根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算化学反应速率计算化学平衡状态的判断方法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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以CO2为原料制备甲烷等能源具有较好的发展前景。CO2催化(固体催化剂)加氢合成甲烷的反应为。
(1)该反应中各化学键的键能数据如表所示：
化学键C=OC-HH-OH-H
键能/(kJ/mol)750413463436
则生成1molH2O(g)可以_______(填“放出”或“吸收”)_______kJ热量。
(2)CO2加氢制CH4的一种催化机理如图，下列说法正确的是_______(填标号)。
   
A．反应过程中的催化剂为La2O3和La2O2CO3
B．La2O2CO3可以释放CO2*
C．H2经过Ni时，断键裂解产生H*的过程为放热过程
D．CO2加氢制CH4的过程需要La2O3与Ni共同完成
(3)保持温度不变，向2L的恒容密闭容器中充入4molCO2和12molH2，发生上述反应，若5min后反应达到平衡，此时测得c(H2O)=2.5mol/L。
①0-5min内，v(CO2)=_______mol·L-1.min-1，H2的转化率为_______%(取整数)。
②下列表述能说明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．n(CH4)：n(H2O)=1：2
B．混合气体的密度不再发生改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．生成4molC-H键的同时断开2molC=O键
(4)TiO2-aNb是常见的光学活性物质，由TiO2通过氮掺杂反应生成，表示如下图。
   
①立方晶系TiO2晶胞参数如图甲所示，其晶体的密度为_______g·cm-3(写计算式，NA代表阿伏加德罗常数)。
②图乙TiO2-aNb晶体中a：b=_______。
甲醇()是一种重要的有机化工原料，某温度下加氢制甲醇的总反应为，该反应为放热反应，一定温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中，加入6 mol 和8 mol 以及催化剂，测得的物质的量随时间变化如表。

时间

0

5 min

10 min

15 min

/mol

8.0

3.5

2.0

2.0

请回答：
(1)对于该反应，反应物的化学键断裂要吸收的能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的化学键形成要放出的能量。
(2)①0～5min内，以表示的该反应速率______。
②达到平衡时，的转化率为______(精确到小数点后一位)。
(3)能说明该反应已达到化学平衡状态的是______(填字母序号)。
A．
B．单位时间内，断开C=O键的数目和断开H—O键的数目相同
C．容器内时
D．的转化率达到最大值
E．混合气体的平均相对分子质量不再变化
(4)若以熔融作为电解质，一极充入甲醇，另一极充入空气和气体设计成燃料电池。则充入空气和气体的电极为______极，写出充入甲醇电极的反应式：_____________。
CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：
（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为__（写离子符号）；若所得溶液c（HCO3−）：c（CO32−）=2：1，溶液pH=__。（室温下，H2CO3的K1=4×10−7；K2=5×10−11）
（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键C—HC=OH—HCO（CO）
键能/kJ·mol−14137454361075

则该反应的ΔH=__。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是__（填“A”或“B”）。
（3）向2L密闭容器中加入2molCO2、6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
①下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变     b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等                           d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO2生成的同时有3mol H-H键断裂
②产物甲醇可以用作燃料电池，碱性条件下的甲醇(CH3OH)燃料电池负极反应式：__。

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