以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1
Ⅱ.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2
回答下列問題：
（1）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的1nK（K代表化學平衡洋數(shù)）隨1T（溫度的倒數(shù)）的變化如圖1所示。據(jù)圖判斷，升高溫度時，反應(yīng)CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的化學平衡常數(shù)將 減小減小（填“增大”“減小”或“不變”）。
（2）上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，若在恒溫恒壓下充入氦氣，反應(yīng)Ⅱ的平衡將 正向正向（填“正向”“逆向”或“不”）移動；若將反應(yīng)體系體積壓縮至原來一半，重新達到平衡時兩反應(yīng)所需時間tⅠ==tⅡ（填“＞”“＜”或“=”）。
（3）恒壓條件下，將CO2和H2按體積比1：3混合，初始壓強為P0，在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，在相同的時間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖2所示。
已知：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在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是 BDBD。
A．210℃
B．230℃
C．催化劑CZT
D．催化劑CZ（Zr-1）T
②在230℃以上，升高溫度CO2的轉(zhuǎn)化率增大，但甲醇的產(chǎn)率降低，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。
③已知反應(yīng)Ⅱ的速率方程可表示為υ正=k正?p（CO2）?p（H2），υ逆=k逆?p（CO）?p（H2O），其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，1gk與1T的關(guān)系如圖3所示，①、②、③、④四條斜線中，表示1gk正的是 ④④；230℃下，圖中A、B、C、D點的縱坐標分別為a+1、a+0.48、a-0.48、a-1，達到平衡時，測得體系中3p（CO2）=2p（H2O），以物質(zhì)的分壓表示的反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp1=243500p02243500p02。（已知：10-0.48=0.33，10-0.52=0.30）
1
T
C
H
3
OH
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
1
T
243
500
p
0
2
243
500
p
0
2
【答案】減小；正向；=；BD；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；④；
243
500
p
0
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：29引用：3難度：0.6
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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SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(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)的量分數(shù)）。下列說法錯誤的是（ ?。?/h2>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?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(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的熱化學方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物LiAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑，遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2，請寫出其水解反應(yīng)化學方程式。LiAlH4在化學反應(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)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應(yīng)達到平衡的時間，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)的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應(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。回答下列問題：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(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)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應(yīng)達到平衡的時間，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)的量分數(shù)，則在353.15K時=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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