能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
工業(yè)上用天然氣為原料，分為兩階段制備甲醇：
（Ⅰ）制備合成氣：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH=+206.0kJ?mol-1
（Ⅱ）合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH=-90.67kJ?mol-1
（1）在剛性容器中制備合成氣：
下列說(shuō)法中能說(shuō)明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ACAC。
A．體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B．生成1molCH4的同時(shí)消耗3molH2
C．各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
D．體系的密度不再發(fā)生變化
E．反應(yīng)速率V（CH4）=3v（H2）
（2）在一容積可變的密閉容器中充入10molCO和20molH2合成甲醇，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的變化如圖所示。
①比較A、B兩點(diǎn)壓強(qiáng)大小PA＜＜PB（填“＞、＜、=”）
②若達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)A時(shí)，容器的體積為10L，如果反應(yīng)開始時(shí)仍充入10molCO和20molH2，則在平衡狀態(tài)B時(shí)，容器的體積V（B）=22L；
（3）為節(jié)約化石能源、減少碳排放，用CO2代替CO作為制備甲醇的碳源正成為當(dāng)前研究的焦點(diǎn)。
①二氧化碳加氫合成水蒸氣和甲醇，CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）該反應(yīng)在低溫下可自發(fā)進(jìn)行，則ΔH ＜＜0（填“＞、=、＜”）
②研究表明在二氧化碳合成甲醇的原料氣的反應(yīng)中，保持其它條件不變，采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種催化劑，反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后，CO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)體系的溫度變化如圖所示：
a～d點(diǎn)中反應(yīng)可能處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是dd；CO2的轉(zhuǎn)化率a點(diǎn)比c點(diǎn)高的原因是 a、c點(diǎn)反應(yīng)正向進(jìn)行，a點(diǎn)催化效率高，反應(yīng)快，相同時(shí)間內(nèi)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大a、c點(diǎn)反應(yīng)正向進(jìn)行，a點(diǎn)催化效率高，反應(yīng)快，相同時(shí)間內(nèi)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大。
③最近采用真空封管法制備磷化硼納米顆粒，在發(fā)展非金屬催化劑實(shí)現(xiàn)CO2電催化還原制備甲醇方向取得重要進(jìn)展，該反應(yīng)歷程如圖所示：
容易得到的副產(chǎn)物有CO和CH2O，其中相對(duì)較少的副產(chǎn)物為 CH2OCH2O；上述合成甲醇的反應(yīng)速率較慢，要使反應(yīng)速率加快，主要降低下列變化中 BB（填字母）的能量變化。
A．*CO→*OCH
B．*CO+*OH→*CO+*H2O
C．*OCH2→*OCH3
D．*OCH3→*CH3OH
【答案】AC；＜；2；＜；d；a、c點(diǎn)反應(yīng)正向進(jìn)行，a點(diǎn)催化效率高，反應(yīng)快，相同時(shí)間內(nèi)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大；CH2O；B
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：6引用：1難度：0.4
相似題
-
1．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲(chǔ)氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑，遇水能得到無(wú)色溶液并劇烈分解釋放出H2，請(qǐng)寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過(guò)程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測(cè)得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時(shí)=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強(qiáng)的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
2．在催化劑作用下，可逆反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示（已知：反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問(wèn)題：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過(guò)程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測(cè)得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時(shí)=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
把好題分享給你的好友吧~~