將CO2作為原料轉(zhuǎn)化為有用化學(xué)品，對(duì)實(shí)現(xiàn)碳中和及生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著重要意義。
Ⅰ．以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。尿素合成塔中的主要反應(yīng)如下：
反應(yīng)①：2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s） ΔH1
反應(yīng)②：NH2COONH4（s）?CO（NH2）2（s）+H2O（g） ΔH2=+72.5kJ/mol
反應(yīng)③：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g） ΔH3=-87.0kJ/mol
（1）ΔH1=-159.5-159.5kJ/mol。
（2）對(duì)反應(yīng)③，下列措施中有利于提高NH3平衡轉(zhuǎn)化率的是 BCBC（填字母）。
A．升高溫度
B．增大壓強(qiáng)
C．提高原料氣中CO2（g）的比例
D．及時(shí)分離出生成的尿素
Ⅱ．可利用CO2和CH4催化制備合成氣（CO、H2）。一定溫度下，在容積為1L的密閉容器中，充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2，加入Ni/Al2O3使其發(fā)生反應(yīng)：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）。
（3）反應(yīng)達(dá)平衡后，平衡常數(shù)K=81，此時(shí)測(cè)得c（CO）為3mol/L，則CH4的轉(zhuǎn)化率為 60%60%。
（4）制備“合成氣”反應(yīng)歷程分兩步：
| 反應(yīng) | 正反應(yīng)速率方程 | 逆反應(yīng)速率方程 | |
| 步驟① | CH4（g）?C（ads）+2H2（g） | v正=k1?c（CH4） | v逆=k2?c2（H2） |
| 步驟② | C（ads）+CO2（g）?2CO（g） | v正=k3?c（CO2） | v逆=k4?c2（CO） |
①反應(yīng)速率：v（步驟①）
＜
＜
（填“＞”、“＜”或“=”）v（步驟②），請(qǐng)依據(jù)有效碰撞理論分析其原因 步驟②活化能低，同條件下單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，反應(yīng)速率越快
步驟②活化能低，同條件下單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，反應(yīng)速率越快
。②一定溫度下，反應(yīng)CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）的平衡常數(shù)K=
k
1
×
k
3
k
2
×
k
4
k
1
×
k
3
k
2
×
k
4
（5）制備合成氣（CO、H2）過(guò)程中會(huì)發(fā)生副反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g） ΔH2=+41.0kJ/mol。在剛性密閉容器中，進(jìn)料比
n
（
C
O
2
）
n
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
n
（
C
O
2
）
n
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”），原因是 隨著進(jìn)料比的增加，n（CO2）增大，副反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致n（CO）增多，n（H2）減少，則減少
n
（
C
O
2
）
c
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
隨著進(jìn)料比的增加，n（CO2）增大，副反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致n（CO）增多，n（H2）減少，則減少
。n
（
C
O
2
）
c
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
【答案】-159.5；BC；60%；＜；步驟②活化能低，同條件下單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，反應(yīng)速率越快；；減小；隨著進(jìn)料比的增加，n（CO2）增大，副反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致n（CO）增多，n（H2）減少，則減少
k
1
×
k
3
k
2
×
k
4
n
（
C
O
2
）
c
（
C
H
4
）
n
（
H
2
）
n
（
CO
）
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：14引用：2難度：0.7
相似題
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1．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車(chē)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(xiě)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?。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?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 -
2．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（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車(chē)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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