【題目】二氧化碳的捕集和轉(zhuǎn)化是科學(xué)研究中的熱點(diǎn)問題。我國科研人員提出了以Ni/Al2O3為催化劑，由 CO2(g)和H2(g)轉(zhuǎn)化為CH4(g)和H2O(g)的反應(yīng)歷程，其示意圖如下：

(1)該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。使用催化劑Ni/Al2O3_________ (填“能”或“不能”)提髙CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。

(2)300℃下，在一恒容密閉容器中充入一定量的CO2與H2，發(fā)生上述反應(yīng)，一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)平衡，若其他條件不變，溫度從300℃升至500℃，反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí)，H2的體積分?jǐn)?shù)增加。下列說法錯(cuò)誤的是_________(填標(biāo)號)。

A.該反應(yīng)的

B.平衡常數(shù)大�。�

C.300℃下，減小的值，的平衡轉(zhuǎn)化率升高

D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)化

(3)在一定條件下，反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率a( CO2)與L和X的關(guān)系如圖所示，L和X表示溫度或壓強(qiáng)。

①X表示的物理量是___________。

②L1_____________L2(填“<”“>”)，判斷理由是______________________________________。

(4)向1 L恒容密閉容器中加入4.0 mol H2(g)，1.0 mol CO2，控制條件(催化劑為 Ni/AI2O3、溫度為T1)使之發(fā)生上述反應(yīng)，測得容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。

①4 min時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為___________。

②T1溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為___________。

【答案】CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) 不能 BC 溫度 ＞ 該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，其他條件一定時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡右移，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升髙 75% 6.75

【解析】

(1)根據(jù)圖示書寫該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式；催化劑只能加快反應(yīng)的速率，不能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率；

(2)A．溫度從300℃升至500℃反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí)，H2的體積分?jǐn)?shù)增加，根據(jù)溫度對平衡移動的影響分析；

B．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減��；

C．減小的值，CO2的含量增大，據(jù)此分析；

D．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；

(3)①根據(jù)方程式 CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g)及反應(yīng)的H＜0 可知結(jié)合圖像轉(zhuǎn)化率的變化分析判斷影響因素；

②結(jié)合題圖及①中的分析判斷；

(4)由題圖可知，4 min時(shí)反應(yīng)體系處于平衡狀態(tài)，此時(shí)壓強(qiáng)為0. 7p0，結(jié)合氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，列出三段式計(jì)算CO2的轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)平衡常數(shù)。

(1)由題意可知該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) +2H2O(g)，催化劑只能加快反應(yīng)的速率，不能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率；

(2)A．對于該可逆反應(yīng)，若其他條件不變， 溫度從300℃升至500℃反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí)，H2的體積分?jǐn)?shù)增加，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A正確；

B．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此，故B錯(cuò)誤；

C．減小的值，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故C錯(cuò)誤；

D．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，，故D正確；

答案選BC；

(3)①根據(jù)方程式 CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g)及反應(yīng)的H＜0 可知，其他條件一定時(shí)，升溫，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，其他條件一定時(shí)，加壓，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高，則X表示的物理量是溫度；

②L表示壓強(qiáng)，結(jié)合題圖及上述分析，可知L1＞L2；

(4)①由題圖可知，4 min時(shí)反 應(yīng)體系處于平衡狀態(tài)，此時(shí)壓強(qiáng)為0. 7p0，設(shè)發(fā)生反應(yīng)的CO2為x mol，列出三段式：

根據(jù)恒溫恒容條件下，氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比得出，解得 x=0.75，則CO2的轉(zhuǎn)化率為；

②平衡常數(shù)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）�；卮鹣铝袉栴}：

(1)氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為_____________。

(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________。

(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。

①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為_________，不同之處為__________。（填標(biāo)號）

A．中心原子的雜化軌道類型 B． 中心原子的價(jià)層電子對數(shù)

C．立體結(jié)構(gòu) D．共價(jià)鍵類型

②R中陰離子N5中的σ鍵總數(shù)為________個(gè)。分子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為），則N5—中的大π鍵應(yīng)表示為____________。

③圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為(NH4+)NH…Cl、____________、____________。

(4)R的晶體密度為d g·cm3，其立方晶胞參數(shù)為a nm，晶胞中含有y個(gè)單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計(jì)算表達(dá)式為______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】化合物F是從我國特產(chǎn)植物中提取的一種生物堿，其人工合成路線如圖：

（1）A中含氧官能團(tuán)的名稱為___和___。

（2）C→D的反應(yīng)類型為___。

（3）E→F的過程中，會有副產(chǎn)物X(分子式為C8H15NO2)生成，寫出X的結(jié)構(gòu)簡式：___。

（4）C的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件，寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：__。

①分子中有醚鍵；

②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，能與鹽酸反應(yīng)；

③有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫且數(shù)目比為9∶2∶2∶2。

（5）已知：R—O—R′+2HBrR—Br+R′—Br十H2O(R、R′表示烴基)。

寫出以、CH3NH2和CO(CH2COOH)2為原料制備的合成路線流程圖___(無機(jī)試劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（Ⅰ）、如圖為一“鐵鏈”圖案，小明在圖案上分別寫了H2、CO2、Na2O、NaCl、FeCl3五種物質(zhì)，圖中相連的兩種物質(zhì)均可歸屬為一類，相交部分A、B、C、D為其相應(yīng)的分類依據(jù)代號。請回答下列問題：

（1）請將分類依據(jù)代號填入相應(yīng)的括號內(nèi)：

（______）兩種物質(zhì)都不是電解質(zhì)

（______）兩種物質(zhì)都是鹽

（2）用潔凈的燒杯取少量蒸餾水，用酒精燈加熱至沸騰，向燒杯中逐滴加入飽和的圖中某種物質(zhì)M的溶液加熱至呈紅褐色。

①物質(zhì)M的化學(xué)式為________________。

②證明有紅褐色膠體生成的實(shí)驗(yàn)操作是________________________________________。

（Ⅱ）反應(yīng)：A．2F2＋2H2O＝4HF＋O2↑； B．2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑；

C．CaO＋H2O＝Ca(OH)2； D．2H2O＝2H2↑＋O2↑。

其中水是氧化劑的是______，水是還原劑的是________。（填序號）

(Ⅲ)反應(yīng)：3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比：_______，當(dāng)有0.6mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)。生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積為________L。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法正確的是

A.由乙醇和乙酸生成乙酸乙酯的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)

B.煤中含有苯、甲苯和粗氨水，可通過干餾得到

C.甲苯和乙苯分子內(nèi)共平面的碳原子數(shù)最多均為7

D.的同分異構(gòu)體有7種（不考慮立體異構(gòu)）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】太陽能的開發(fā)利用在新能源研究中占據(jù)重要地位，單晶硅太陽能電池片在加工時(shí)，一般摻雜微量的銅、鈷、硼、鎵、硒等�；卮鹣铝袉栴}：

（1）基態(tài)二價(jià)銅離子的電子排布式為______，已知高溫下Cu2O比CuO更穩(wěn)定，試從核外電子排布角度解釋______。

（2）銅的某種氧化物晶胞如圖，該晶胞中陰離子的個(gè)數(shù)為_________。

（3）銅與(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2，中心體為___________，HSCN結(jié)構(gòu)有兩種，硫氰酸(H－S－C≡N)的沸點(diǎn)低于異硫氰酸(H－N=C=S)的原因是_________。

（4）BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3·NH3。B與N之間形成配位鍵，氮原子提供_____，第二周期元素中，電離能介于B和N之間的元素有_______個(gè)。

（5）如圖EMIM+離子中，碳原子的雜化方式是___________。分子中的大π鍵可用符號πnm表示，其中n代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，m代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為π66)，則EMM+離子中的大π鍵應(yīng)表示為___________。

（6）如圖六方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)與石墨晶體相似，則六方氮化硼晶體中層間的相互作用為___________。六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)、硬度與金剛石相似，其晶胞如圖，晶胞邊長為361.5pm，立方氮化硼的密度是___________g·cm－3(只列算式，為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某工業(yè)流程中，進(jìn)入反應(yīng)塔的混合氣體中NO和O2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.10和0.06，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，在其他條件相同時(shí)，測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

壓強(qiáng)/（×105Pa）

溫度/℃

NO達(dá)到所列轉(zhuǎn)化率需要時(shí)間/s

50%

90%

98%

1.0

30

12

250

2830

90

25

510

5760

8.0

30

0.2

3.9

36

90

0.6

7.9

74

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列說法正確的是

A.升高溫度，反應(yīng)速率加快

B.增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率變慢

C.在1.0×105 Pa、90℃條件下，當(dāng)轉(zhuǎn)化率為98%時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡

D.若進(jìn)入反應(yīng)塔的混合氣體為a mol，反應(yīng)速率以表示，則在8.0×105Pa、30℃條件下，轉(zhuǎn)化率從50%增至90%時(shí)段NO的反應(yīng)速率為 mols-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列離子方程式正確的是( )

A.澄清石灰水與稀鹽酸反應(yīng)：Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O

B.氯氣通入到FeCl2溶液中：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-

C.稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)：H++OH-+Ba2++=H2O+BaSO4↓

D.碳酸氫鈉溶液與氫氧化鉀反應(yīng)：HCO3-+OH-=H2O+

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】有八種短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f隨著原子序數(shù)的遞增，其原子半徑的相對大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如圖1所示。z、e、g、h的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物溶液(濃度均為0.01mol/L)的pH與原子序數(shù)的關(guān)系如圖2所示。

根據(jù)上述信息進(jìn)行判斷，并回答下列問題：

（1）g在元素周期表中的位置是______；

（2）比較d、e、f的簡單離子半徑大小為 < < (用離子符號表示)______；y、h的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性較強(qiáng)的是______ (用化學(xué)式表示)；

（3）下列可作為比較c和f金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是______；

①測同溫同壓同濃度相應(yīng)氯化物水溶液的pH

②測兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點(diǎn)

③比較單質(zhì)作還原劑時(shí)失去的電子數(shù)目的多少

④比較兩種元素在化合物中化合價(jià)的高低

⑤比較單質(zhì)與同濃度鹽酸反應(yīng)的難易程度

（4）由上述元素中的y、z、e組成的某劇毒化合物eyz不慎泄露時(shí)，消防人員通常采用噴灑過氧化氫溶液的方式處理，以減少污染。反應(yīng)生成一種酸式鹽和一種氣體，二者的水溶液均呈堿性，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。已知eyz含有Z2分子中類似的化學(xué)鍵，寫出化合物eyz的電子式___。

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