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當(dāng)前位置： 2023-2024學(xué)年重慶市高三（上）期中化學(xué)試卷> 試題詳情

一碳化學(xué)是指化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物只含一個(gè)碳原子的反應(yīng)，例如下列反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-48.5kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.2kJ/mol
反應(yīng)Ⅲ：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）ΔH₃
回答下列問(wèn)題：
（1）根據(jù)反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，反應(yīng)Ⅲ的焓變，ΔH₃=

-89.7

kJ?mol^?1。
（2）在一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)I，下列能說(shuō)明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的是

。
A．混合氣體密度不再發(fā)生改變
B．混合氣體顏色不再發(fā)生改變
C．混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生改變
D．v（H₂）=3v（H₂O）
E．每當(dāng)有2molC=O鍵發(fā)生斷裂，同時(shí)有3molO-H鍵形成
（3）T℃時(shí)，在一個(gè)體積恒為2L的密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，向容器中投入1molCO和2molH₂，經(jīng)歷10min反應(yīng)Ⅲ到達(dá)平衡，此時(shí)H₂的濃度c（H₂）=0.4mol?L^?1。
①則從開(kāi)始到平衡時(shí)CO的化學(xué)反應(yīng)速率為υ（CO）=

0.03mol/（L?min）

。
②在該溫度下反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)平衡常數(shù)K=

9.375L²/mol²

。
③若在反應(yīng)Ⅲ達(dá)到平衡之后的某一時(shí)刻，向體系中再加入1molCO（g）和1molCH₃OH（g），此時(shí)反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)反應(yīng)速率ν_正

＞

ν_逆（填“＞”、“＜”或“=”）。
（4）另在一個(gè)密閉容器中發(fā)生上述所有反應(yīng)，研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：在一定溫度范圍內(nèi)，CO₂的轉(zhuǎn)化率均隨溫度升高而增大。
①用平衡移動(dòng)原理解釋上述CO₂轉(zhuǎn)化率增大的原因是

升高溫度，反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng)，但反應(yīng)Ⅱ的影響程度大于反應(yīng)I，CO₂的消耗量大于生成量，所以CO₂轉(zhuǎn)化率增大

。
②已知CH₃OH的選擇性=

產(chǎn)率

轉(zhuǎn)化率

，除調(diào)控反應(yīng)體系的溫度外，還可以增大CH₃OH的選擇性的方法有

加壓（或選擇更合適的催化劑）

（任寫一條即可）。

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

【答案】-89.7；AC；0.03mol/（L?min）；9.375L²/mol²；＞；升高溫度，反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng)，但反應(yīng)Ⅱ的影響程度大于反應(yīng)I，CO₂的消耗量大于生成量，所以CO₂轉(zhuǎn)化率增大；加壓（或選擇更合適的催化劑）

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/10/25 3:0:4組卷：2引用：2難度：0.5

相似題

1．CH₃OH是一種綠色燃料，工業(yè)上制備CH₃OH發(fā)生如下反應(yīng)：
反應(yīng)1：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-49.5kJ/mol
反應(yīng)2：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.2kJ/mol
（1）n_起始（CO₂）：n_起始（H₂）=1：3的混合氣體發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2，恒壓分別為1MPa、3MPa、5MPa下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO₂的轉(zhuǎn)化率（α）（曲線a、b、c）以及3MPa時(shí)生成CH₃OH、CO選擇性（S）的變化如圖1所示（選擇性為目標(biāo)產(chǎn)物在總產(chǎn)物中的比率）。

①隨著溫度升高，a、b、c三條曲線接近重合的原因是

。
②250℃時(shí)，反應(yīng)2的平衡常數(shù)K=

。
（2）恒壓下，n_起始（CO₂）：n_起始（H₂）=1：3的混合氣體以一定流速通入分子篩膜反應(yīng)器（如圖2所示），反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得甲醇選擇性隨溫度的變化如圖3所示。

①隨溫度升高，平衡時(shí)CH₃OH選擇性降低的原因是

。
②溫度相同時(shí)，CH₃OH選擇性的實(shí)驗(yàn)值高于平衡值，其原因可能是

。
③分子篩膜反應(yīng)器可提高CO₂轉(zhuǎn)化率的原因是

。
（3）某甲醇燃料電池的工作原理如圖4所示。負(fù)極的電極反應(yīng)式為

。
發(fā)布：2024/10/24 7:0:1組卷：13引用：1難度：0.4
解析
2．甲醇（CH₃OH）可以由碳的氧化物和氫氣合成，主要反應(yīng)包括：
a.CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）ΔH₁=-90.1kJ?mol^-1
b.CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₂=-49.0kJ?mol^-1
c.CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g）ΔH₃
（1）ΔH₃=

kJ?mol^-1
（2）反應(yīng)a的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用（*）標(biāo)注。

寫出相對(duì)能量為-1.3eV時(shí)，對(duì)應(yīng)物質(zhì)M的化學(xué)式

；該反應(yīng)歷程中決速步驟的能壘為

eV。
（3）在恒溫（T/℃）容積可變的密閉容器中按體積比1：3充入CO₂和H₂，若只發(fā)生反應(yīng)b,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，H₂體積分?jǐn)?shù)x隨壓強(qiáng)p的變化如圖曲線a所示，則曲線

（填標(biāo)號(hào)）表示了CH₃OH的體積分?jǐn)?shù)x隨壓強(qiáng)p的變化；點(diǎn)A、B均表示H₂體積分?jǐn)?shù)，則A點(diǎn)處v（正）

B點(diǎn)處v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）在恒溫恒容（2L）的密閉容器中充入CO、CO₂各1mol和一定量的氫氣發(fā)生上述a、b、c三個(gè)反應(yīng)，10min達(dá)到平衡狀態(tài)，生成（0.3molCH₃OH和0.15molH₂O。
①若升高溫度，CO的平衡轉(zhuǎn)化率

（填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”）。
②0～10min內(nèi)，平均每分鐘生成甲醇（CH₃OH）

mol/L；若c反應(yīng)的平衡常數(shù)為K，則平衡時(shí)c（H₂）=

（用含K的式子表達(dá)）。
發(fā)布：2024/10/24 5:0:2組卷：5引用：2難度：0.5
解析

3．硫酸的消費(fèi)量常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平。其中SO₂的催化氧化是重要的一步，其反應(yīng)為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）ΔH=-196kJ/mol?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）SO₂催化氧化反應(yīng)在

溫下自發(fā)（填“高”或“低”，下同），

壓有利于提高反應(yīng)速率，

壓有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率。根據(jù)下表數(shù)據(jù)（450℃條件下測(cè)得）闡述實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)選擇0.1MPa的理由：

。

壓強(qiáng)	0.1MPa	0.5MPa	1MPa	5MPa	10MPa
平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率	97.5%	98.9%	99.2%	99.6%	99.7%

（2）科研人員使用CaCO₃為基礎(chǔ)固硫材料，復(fù)合不同的催化劑（V₂O₅、V₂O₅-MnO₂、V₂O₅-GeO₂）催化SO₂向SO₃的轉(zhuǎn)化。同時(shí)研究了不同溫度下使用三種催化劑對(duì)CaCO₃固硫效率（用單位時(shí)間SO₂轉(zhuǎn)化率表示）的影響，結(jié)論如圖：
菁優(yōu)網(wǎng)

①僅使用CaCO₃而不使用催化劑獲得的X線的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?

。
②下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

。
a.三種催化劑中V₂O₅催化劑效率最低
b.同溫同壓下，使用復(fù)合催化劑有利于提高SO₃的平衡產(chǎn)率
c.溫度越高一定越有利于催化劑催化效率的提升
（3）某SO₂催化氧化生成SO₃反應(yīng)的速率方程為：v=k?p^α（SO₂）?p^β（O₂）?p^γ（SO₃），根據(jù)表中數(shù)據(jù)，β=

。

實(shí)驗(yàn)	p（SO₂）/kPa	p（O₂）/kPa	p（SO₃）/kPa	v/kPa^-1
1	m	n	p	q
2	2m	n	p	2q
3	m	n	0.1p	10q
4	m	2n	p	1.414q

發(fā)布：2024/10/25 0:0:1組卷：5引用：2難度：0.5

解析

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