當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年河北省石家莊市行唐縣高三（上）期末化學(xué)試卷> 試題詳情

我國科學(xué)家合成高選擇性光催化劑，在溫和條件下利用CO₂合成CH₃CHO：
反應(yīng)1：2CO₂（g）+5H₂（g）?CH₃CHO（g）+3H₂O（g）△H₁=-170kJ?mol^-1
反應(yīng)2：CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）△H₂=-178kJ?mol^-1
回答下列問題：
（1）2CH₄（g）+H₂（g）?CH₃CHO（g）+3H₂（g）ΔH=
+186
+186
kJ?mol^-1。
（2）一定溫度下，在剛性密閉容器中充入一定量CO₂和H₂，發(fā)生反應(yīng)1。
①下列情況表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
D
D
（填標(biāo)號(hào)）。
A．混合氣體密度保持不變
B．CO₂（g）消耗速率和H₂O（g）生成速率之比為2：3
C．CH₃CHO（g）、H₂O（g）的濃度之比保持不變
D．混合氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變
②達(dá)到平衡之后，其他條件不變僅改變下列一個(gè)條件，能提高CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率的是
C
C
（填標(biāo)號(hào)）。
A．增大CO₂濃度
B．充入惰性氣體
C．降低溫度
D．加入高效催化劑
（3）已知：反應(yīng)2CO₂（g）+5H₂（g）?CH₃CHO（g）+3H₂O（g）生成CH₃CHO的凈反應(yīng)速率為v_凈=k_正c²（CO₂）?c⁵（H₂）-k_逆c（CH₃CHO）?c³（H₂O）（k_正、k_逆分別表示正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，只與溫度、催化劑有關(guān)，與濃度無關(guān)）。該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與k_正、k_逆的關(guān)系式為
k
正
k
逆
=K
k
正
k
逆
=K
。k_正、k_逆的負(fù)對(duì)數(shù)用pk表示，與溫度（T）關(guān)系如圖1所示。其中代表pk_正與T關(guān)系的直線是
c
c
（填標(biāo)號(hào)），判斷理由是
正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，平衡常數(shù)K減小，即k_正增大的倍數(shù)小于k_逆增大的倍數(shù)
正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，平衡常數(shù)K減小，即k_正增大的倍數(shù)小于k_逆增大的倍數(shù)
。

（4）一定溫度下，在剛性密閉容器中充入1molCO₂（g）和xmolH₂（g），僅發(fā)生反應(yīng)1，測得平衡體系中CH₃CHO的體積分?jǐn)?shù)（φ）與x關(guān)系如圖2所示。在e、f、g、h4點(diǎn)中，CH₃CHO產(chǎn)率最高的是
h
h
（填字母），f點(diǎn)對(duì)應(yīng)體系中H、O原子個(gè)數(shù)比接近
5：2
5：2
。
（5）一定溫度下，在剛性密閉容器中充入2molCO₂和5molH₂，發(fā)生反應(yīng)1和2，達(dá)到平衡時(shí)測得CH₃CHO的選擇性為80%，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為45%，總壓強(qiáng)為560kPa。反應(yīng)1的平衡常數(shù)K_p=
40
×
14
0
3
11
0
2
×
26
0
5
40
×
14
0
3
11
0
2
×
26
0
5
（只列計(jì)算式，不帶單位）。[已知：CH₃CHO的選擇性=
n
（
C
H
3
CHO
）
n
（
C
H
3
CHO
）
+
n
（
C
H
4
）
×100%分的分壓計(jì)算的平衡常數(shù)為K_p，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)]

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡移動(dòng)原理；反應(yīng)熱和焓變；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷．

【答案】+186；D；C；

正

逆

=K；c；正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，平衡常數(shù)K減小，即k_正增大的倍數(shù)小于k_逆增大的倍數(shù)；h；5：2；

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：75引用：7難度：0.4

相似題

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x²_SiHCl3-k_逆x_SiH2Cl2x_SiCl4，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)）。下列說法錯(cuò)誤的是（　?。?/h2>

A．343K時(shí)，反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為22%

B．343K時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)約為0.02

C．343K時(shí)，提高反應(yīng)物壓強(qiáng)或濃度可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間

D．a(chǎn)處的

正

逆

=1.1，且a處的反應(yīng)速率大于b處的反應(yīng)速率

發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5

解析

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(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(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_a

v_b（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v_正=k₁x²__SiHCl3，
v_逆=k₂x²__SiH2Cl2x_SiCl4，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)
k
1
k
2
=

（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：K_a1=2.0×10^-10、K_a2=1.0×10^-12，H₂CO₃：K_a1=4.3×10^-7、K_a2=5.6×10^-11
發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2
解析
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?；卮鹣铝袉栴}：
（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(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：v_a

v_b（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v_正=k₁x²_SiHCl3 v_逆=k₂x_SiH2Cl2 x_SiCl4，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)
k
1
k
2
=

（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
解析

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