解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷108
甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料,在
加氢合成
的体系中,同时发生下列竞争反应:
(ⅰ)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd9c2f9eac12f771003ec98964a3cddd.svg)
(ⅱ)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d836d6f660288759c15260ef17175b6f.svg)
由CO也能直接加氢合成甲醇:(ⅲ)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.svg)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.svg)
_____ kJ/mol。
(2)反应(ⅱ)
的正、逆反应平衡常数随温度变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/8/76b6d5cb-b88c-451f-88b9-dc3a410889cc.png?resizew=217)
下列分析正确的是______ 。
A.曲线甲为K(逆),曲线乙为K(正) B.a点时,一定有
C.c点时,x=0.5
(3)催化剂M、N对
反应进程的能量影响如下图(a)所示,两种催化剂对应的
关系如下图(b)所示(已知;
,其中
为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/8/7dc76202-e12f-4459-80f8-d1f273cb413c.png?resizew=582)
①使用催化剂M时,逆反应的活化能为______ kJ/mol。
②催化剂N对应曲线是图(b)中的______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(4)为进一步研究
与
反应制
的过程中原料气组成对反应速率的影响,分别向三个压强恒定为P的密闭容器(装有等量催化剂,且在实验温度范围内催化剂活性变化不大)中通入相同碳氢比的三种混合气,相同时间内。测得生成甲醇的速率与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/8/86abcc74-de6b-4589-b14c-508fdc17418a.png?resizew=308)
①三个容器中,甲醇的生成速率达峰值后均随温度升高而下降的原因是_______ 。
②结合研究目的,参照图中三条曲线,你可得出的结论是____ (写一条)。
(5)恒温下,在压强恒定为P的装置中,按
加入反应物,发生反应(ⅰ)、(ⅱ)。达到平衡时,若
转化率为20%,甲醇的选择性为50%。列出反应(ⅰ)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60e94228b045b3c59836fa22ed3aefc5.svg)
的平衡常数计算式:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.svg)
______ (不必化简)。(已知:
的选择性
;
为用分压代替浓度的平衡常数。)
(6)
是一种贮氢的金属氢化物,可通过氢化镁和镍单质球磨制成。
晶胞形状为如图立方体。边长为a nm,Ni原子占据顶点和面心,
处于八个小立方体的体心。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/8/5e5995a3-4246-4065-83b0-9b2066223ce3.png?resizew=134)
①Ni原子的价电子排布式为______ 。
②
位于Ni原子形成的______ (填“八面体空隙”或“四面体空隙”)。
③该晶体的密度为_____
(用含a、
代数式表示)。
(ⅰ)
(ⅱ)
由CO也能直接加氢合成甲醇:(ⅲ)
(1)
(2)反应(ⅱ)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/8/76b6d5cb-b88c-451f-88b9-dc3a410889cc.png?resizew=217)
下列分析正确的是
A.曲线甲为K(逆),曲线乙为K(正) B.a点时,一定有
(3)催化剂M、N对
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/8/7dc76202-e12f-4459-80f8-d1f273cb413c.png?resizew=582)
①使用催化剂M时,逆反应的活化能为
②催化剂N对应曲线是图(b)中的
(4)为进一步研究
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/8/86abcc74-de6b-4589-b14c-508fdc17418a.png?resizew=308)
①三个容器中,甲醇的生成速率达峰值后均随温度升高而下降的原因是
②结合研究目的,参照图中三条曲线,你可得出的结论是
(5)恒温下,在压强恒定为P的装置中,按
(6)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/8/5e5995a3-4246-4065-83b0-9b2066223ce3.png?resizew=134)
①Ni原子的价电子排布式为
②
③该晶体的密度为
23-24高三上·福建泉州·阶段练习
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甲醇是一种用途十分广泛的基本有机化工原料。
(1)甲醇分子中H-C-H的键角比C-O-H的键角___________ (填“大”或“小”),理由是___________ 。
(2)CO2作为未来的重要碳源,其选择性加氢合成CH3OH一直是研究热点。在CO2加氢合成CH3OH的体系中,同时发生以下反应:
反应ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ad47f9038c67e711ec992e2524b1bdd.svg)
反应ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8d9ee91751dc7025af2d744df7bbb85.svg)
反应ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53d80a0ee187f6e166d6ab9b72a49097.svg)
若某容器中同时发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ,一定条件下建立平衡后,下列说法正确是___________。
(3)设
为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以
。反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的
随
(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应ⅰ、ⅱ、ⅲ中,正反应活化能大于逆反应活化能的反应有___________ 。
②反应ⅰ的相对压力平衡常数表达式 为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87457881e3fbb675591ddb950da77759.svg)
___________ (用p(x)表示x的分压)
③在A点对应温度下,原料组成为
,初始总压为100kPa的1L恒容密闭容器中进行上述三个反应,体系达到平衡时CO的分压为30kPa.计算CO2的平衡转化率___________ 。
(4)维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,二氧化碳的转化率
和甲醇的选择性
随温度变化的关系如图所示:
已知催化剂活性受温度影响变化不大。结合反应ⅰ,分析235℃后甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是___________ 。
(1)甲醇分子中H-C-H的键角比C-O-H的键角
(2)CO2作为未来的重要碳源,其选择性加氢合成CH3OH一直是研究热点。在CO2加氢合成CH3OH的体系中,同时发生以下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
若某容器中同时发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ,一定条件下建立平衡后,下列说法正确是___________。
A.反应ⅱ的平衡常数为1 |
B.增加少量碳,反应iii逆向移动 |
C.反应ⅱ反应前后气体分子数不变,故增大该容器的压强对反应ii的平衡无影响 |
D.选用合适的催化剂可提高CH3OH在单位时间内的产量 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/23/5e024b09-ce09-4dcb-8d56-0c8acf8219ef.png?resizew=213)
①反应ⅰ、ⅱ、ⅲ中,正反应活化能大于逆反应活化能的反应有
②反应ⅰ的相对压力平衡常数
③在A点对应温度下,原料组成为
(4)维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,二氧化碳的转化率
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/23/68a9e068-7fa1-467c-a269-dc24239cd5e3.png?resizew=372)
已知催化剂活性受温度影响变化不大。结合反应ⅰ,分析235℃后甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是
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