研究減少CO2排放是一項(xiàng)重要課題。CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機(jī)物，主要有以下反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-49.1kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ：CH3OCH3（g）+H2O（g）?2CH3OH（g）△H2=+24.5kJ/mol
反應(yīng)Ⅲ：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H3
（1）△H3=-122.7-122.7kJ/mol。
（2）在絕熱恒容的密閉容器中，將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1：3投料發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，下列能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡的是ADAD（填序號(hào)）。
A.體系的溫度保持不變
B.CO2和H2的轉(zhuǎn)化率相等
C.單位時(shí)間內(nèi)體系中3molH2減少的同時(shí)1molH2O增加
D.合成CH3OH的反應(yīng)限度達(dá)到最大
（3）已知：反應(yīng)II在某溫度下的平衡常數(shù)的值為2，在此溫度下向密閉容器中加入等物質(zhì)的量的CH3OCH3（g）和H2O（g）發(fā)生該反應(yīng)，某時(shí)刻測(cè)得CH3OCH3、H2O、CH3OH的濃度依次為1.5mol/L、1.5mol/L、1mol/L，此時(shí)CH3OCH3的轉(zhuǎn)化率是25%25%，反應(yīng)速率v（正）＞＞v（逆）（選填“＞”、“=”或“＜”）。
（4）在某壓強(qiáng)下，反應(yīng)Ⅰ在不同溫度、不同投料比時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示。則溫度Tl＜＜T2，該反應(yīng)的平衡常數(shù)KA、KB、KC三者之間的大小關(guān)系為KA=KC＞KBKA=KC＞KB（用“＞、=、＜”填空）
（5）恒壓下將CO2和H2按體積比1：3混合，在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和III，在相同的時(shí)間段內(nèi)CH3OH的產(chǎn)率、選擇性隨溫度的變化如圖2所示。其中CH3OH的選擇性=CH3OH的物質(zhì)的量反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量×100%
①當(dāng)溫度高于230℃時(shí)，CH3OH產(chǎn)率下降的可能原因是反應(yīng)I是放熱反應(yīng)，230℃以后升高溫度，平衡逆移使CH3OH的產(chǎn)率下降反應(yīng)I是放熱反應(yīng)，230℃以后升高溫度，平衡逆移使CH3OH的產(chǎn)率下降。
②在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是BDBD（填序號(hào)）。
A．210℃
B．230℃
C．CZT催化劑
D．CZ（Zr-1）T催化劑
C
H
3
OH
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
【答案】-122.7；AD；25%；＞；＜；KA=KC＞KB；反應(yīng)I是放熱反應(yīng)，230℃以后升高溫度，平衡逆移使CH3OH的產(chǎn)率下降；BD
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：39引用：2難度：0.5
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1．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（ ）發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
2．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)速率的大小：vavb （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 -
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?；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：
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)速率的大小：vavb（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
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