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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷54
利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：
Ⅰ.半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物
(1)图1为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为，另一产物为_______。若将该催化剂置于AgNO3溶液中，产物之一为O2，写出生成另一产物的离子反应式_______。
   
Ⅱ.用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)

(2)某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为和，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为_______
(3)恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1∶3时，该反应在无分于筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
   
①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为_______
②P点甲醇产率高于T点的原因为_______
Ⅲ.调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放
(4)的空间构型为_______。已知25℃碳酸电离常数为、，当溶液pH=12时，1：_____：______。
22-23高二下·广东佛山·阶段练习
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知识点：温度对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算与转化率变化有关图像的分析弱电解质在水溶液中的电离平衡 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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水的分解主要有以下两种途径，途径一是利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物。
(1)下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为_______。

(2)若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为，另一产物为_______。
途径二是利用硫—碘循环来分解水制氢气，其中主要涉及下列反应：
I　SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
II   2HI⇌H2+I2
III　2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
(3)分析上述反应，下列判断正确的是_______。
a.反应Ⅲ易在常温下进行
b.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O
d.循环过程产生1 mol O2的同时产生2 mol H2
(4)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如下图所示。0～2 min内的平均反应速率v(HI)=_______。该温度下，H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的平衡常数K=_______。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则平衡时下列物理量不变的是_______。
a.平衡常数　　　　　　     b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间               d.平衡时H2的体积分数
       
(5)用H2还原CO2可以在一定条下合成CH3OH(不考虑副反应)：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H<0。恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1：3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。

①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为_______。
②P点甲醇产率高于T点的原因为_______。
③根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为_______°C。
利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)，CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0，可实现资源的再利用。回答下列问题：
(1)某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为 a mol·L-1和3 a mol·L-1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为_______。
(2)恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1：3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。

①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为_______。
②P点甲醇产率高于T点的原因为_______。
③根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为_______°C。
目前，节约能源，再生资源，减轻环境污染是我们重点关注的科研课题。由CO制备CO2再到制备甲醇可以实现以上的课题。回答下列问题：
I.可有效降低汽车尾气污染物的排放。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态、IM表示中间产物)。

(1)三个基元反应中，属于放热反应的是_______(填标号)；图中，则该反应的_______。
(2)探究温度(298K、398K)、压强对反应的影响，如图所示，表示398K的是_______(填标号)。

II.用H2还原CO2可以在一定条下合成CH3OH(不考虑副反应)可以实现资源的再生：     
(3)某条件下该反应速率，，该反应的平衡常数，则a=_______，b=_______。
(4)某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为a和3a，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为_______(用字母a，b表示)。
(5)恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1：3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。

①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为_______。
②P点甲醇产率高于T点的原因为_______。
③根据图示，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为_______℃。
(6)调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放，已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH=12时，1：_______。

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