对化学反应原理的研究能让我们更加深刻地认识化学反应,也是化学中最有魅力和挑战性的领域,依据所学的化学反应原理知识和题干信息回答下列问题:
Ⅰ.面对气候变化,我国承诺二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和。“碳达峰、碳中和”目标下,必须加强对二氧化碳资源开发利用的研究。
(1)往容积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2,一定温度下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g),20min时达到化学平衡状态,测得水蒸气的物质的量为2mol,前20min内,用H2表示该反应的平均反应速率为 0.10.1mol•L-1•min-1,CO2的平衡转化率a(CO2)=66.766.7%(保留一位小数)。[注:转化率等于反应物消耗的物质的量与反应物初始的物质的量之比。]
(2)一种CO2电化学制甲酸的装置如图所示,电极a为 负负极(填“正”或“负”),写出电极b的电极反应式 CO2+2H++2e-=HCOOHCO2+2H++2e-=HCOOH。

Ⅱ.催化剂的研究是化学反应原理中一个重要领域,催化剂往往是化学工业过程和技术改造更新的关键。化学反应中的活化能会显著影响化学反应速率,活化能越低,化学反应速率越快。催化剂能加快化学反应速率是因为它能改变反应的路径,降低反应的活化能。
(3)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)。反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应:CH4(g)═C(s)+2H2(g) | 消碳反应:CO2(g)═C(s)+2CO(g) | ||
活性能/kJ•mol-1 | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
劣于
劣于
Y(填“优于”或“劣于”),理由是 对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大
对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大
。(4)催化剂的存在会显著地加快H2O2的分解,某兴趣小组研究I-催化分解H2O2历程如下:
第一步:H2O2+I-═IO-+H2O(慢反应)
第二步:
IO-+H2O2=O2+I-+H2O
IO-+H2O2=O2+I-+H2O
(快反应)反应的活化能较大的为第
一
一
步(填“一”或“二”),第二步反应的离子方程式为 IO-(aq)+H2O2(aq)=O2(g)+I-(aq)+H2O(l)
IO-(aq)+H2O2(aq)=O2(g)+I-(aq)+H2O(l)
。【考点】化学平衡的计算;原电池与电解池的综合.
【答案】0.1;66.7;负;CO2+2H++2e-=HCOOH;劣于;对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大;IO-+H2O2=O2+I-+H2O;一;IO-(aq)+H2O2(aq)=O2(g)+I-(aq)+H2O(l)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:12引用:3难度:0.7
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3