當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年江西省南昌大學(xué)附中高二（上）第一次月考化學(xué)試卷> 試題詳情

CO₂和CH₄是兩種重要的溫室氣體，通過CH₄和CO₂反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。
（1）①已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）ΔH=-890.3kJ?mol^-1
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）ΔH=+2.8 kJ?mol^-1
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）ΔH=-566.0 kJ?mol^-1，
反應(yīng)CO₂（g）+CH₄（g）?2CO（g）+2H₂（g）的ΔH=
+247.3kJ?mol^-1
+247.3kJ?mol^-1
。
②250℃時(shí)，以鎳合金為催化劑，向2L容器中通入6mol CO₂、6mol CH₄，發(fā)生如下反應(yīng)：CO₂（g）+CH₄（g）?2CO（g）+2H₂（g）。2min后達(dá)到平衡，測(cè)得平衡體系中H₂的體積分?jǐn)?shù)為40%。此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
256
256
。2min內(nèi)CO₂平均消耗速率為
1mol?L^-1?min^-1
1mol?L^-1?min^-1
。
（2）以二氧化鈦表面覆蓋Cu₂Al₂O₄為催化劑，可以將CO₂和CH₄直接轉(zhuǎn)化成乙酸。
①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250～300℃時(shí)，乙酸的生成速率減小的原因是
催化劑的催化效率降低
催化劑的催化效率降低
。
②為了提高該反應(yīng)中CH₄的轉(zhuǎn)化率，可能采取的措施是
增大反應(yīng)壓強(qiáng)或增大CO₂的濃度
增大反應(yīng)壓強(qiáng)或增大CO₂的濃度
。
③將Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的離子方程式為
3Cu₂Al₂O₄+32H⁺+2NO₃^-═6Cu²⁺+6Al³⁺+2NO↑+16H₂O
3Cu₂Al₂O₄+32H⁺+2NO₃^-═6Cu²⁺+6Al³⁺+2NO↑+16H₂O
。

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算；化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素；化學(xué)平衡的影響因素．

【答案】+247.3kJ?mol^-1；256；1mol?L^-1?min^-1；催化劑的催化效率降低；增大反應(yīng)壓強(qiáng)或增大CO₂的濃度；3Cu₂Al₂O₄+32H⁺+2NO₃^-═6Cu²⁺+6Al³⁺+2NO↑+16H₂O

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：5引用：2難度：0.7

相似題

1．CO₂的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO₂、C₂H₆為原料合成C₂H₄涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO₂（g）+C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol^-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C₂H₆（g）?CH₄（g）+H₂（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol^-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂（g）ΔH₁（反應(yīng)速率較快）
ii.H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）ΔH₂=+41kJ?mol^-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH₁=

kJ?mol^-1
②相比于提高c（C₂H₆），提高c（CO₂）對(duì)反應(yīng)I速率影響更大，其原因是

。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO₂和C₂H₆合成C₂H₄，選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是

。

（3）在800℃時(shí)，
n
（
C
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
=
1
3
，充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應(yīng)，初始?jí)簭?qiáng)為P，一段時(shí)間達(dá)到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=

（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應(yīng)：2CH₄?C₂H₄+2H₂ΔH＞0，溫度T時(shí)，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH₄，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中CH₄的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v_正=k_正c²（CH₄），v_逆=k_逆c（C₂H₄）?c²（H₂），k_正、k_逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時(shí)
k
逆
k
正
═

（用含有m的代數(shù)式表示）。

（5）我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法（裝置如圖）用C₂H₆和CO₂合成了C₂H₄。
①M(fèi)是電源的

極。
②陽極電極反應(yīng)式是

。
發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6
解析

2．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便．下列說法不正確的是（　?。?/h2>

A．對(duì)于C₂H₄（g）+H₂O（g）?C2H5OH（g），在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系的總壓強(qiáng)為P，其中C₂H₄（g）、H₂O（g）、C₂H₅OH（g）均為1mol,則用分壓表示的平衡常數(shù)Kp=

B．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A（g）+B（g）?2C（g）達(dá)到平衡時(shí)，A、B和C的位置的量分別為4mol、2mol和4mol,若此時(shí)A、B和C均增加1mol,平衡正向移動(dòng)

C．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，N₂、H₂、NH₃各1mol,若此時(shí)再充入3molN₂，則平衡正向移動(dòng)

D．對(duì)于一定條件下的某一可逆反應(yīng)，用平衡濃度表示的平衡常數(shù)和平衡分壓表示的平衡常數(shù)，其數(shù)值不同，但意義相同，都只與溫度有關(guān)

發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7

解析

3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N₂，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下：
Ⅰ．4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
Ⅱ．4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）
現(xiàn)將1molNH₃、1.45molO₂充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應(yīng)，相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=
制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
原料總的轉(zhuǎn)化量
×100%
下列說法不正確的是（　?。?/h2>

A．400℃時(shí)，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅱ

B．由圖分析工業(yè)上用氨催化氧化制備HNO₃，最佳溫度約為840℃

C．520℃時(shí)，NH₃的有效轉(zhuǎn)化率約為66.7%

D．840℃后，NO的物質(zhì)的量下降，可能是反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動(dòng)所致

發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5

解析

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