二氧化碳與氫氣在使用不同催化劑時發(fā)生不同的反應(yīng)。
I、CO2和H2在鐵系催化劑作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：
①2CO2（g）+6H2（g）?C2H4（g）+4H2O（g）△H1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2
（1）反應(yīng)①能自發(fā)進(jìn)行，則△H1＜＜0（填“＜”或“＞”或“=”）。已知CO和H2的燃燒熱分別為283.0kJ?mol-1和285.8kJ?mol-1，H2O（l）=H2O（g）△H3=+44.0kJ?mol-1，則△H2=+41.2kJ/mol+41.2kJ/mol。
（2）在密閉容器中通入1molCO2和3molH2，在鐵系催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度和壓強(qiáng)的變化如圖1所示。0.1MPa下，200℃～550℃時上述反應(yīng)以 ①①（填“①”或“②”）為主。圖中M點坐標(biāo)為（350，70），此時乙烯的選擇性為57（選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成C2H4的比例）。則350℃時反應(yīng)②的分壓平衡常數(shù)Kp=0.620.62。（保留兩位有效數(shù)字）
II、CO2和H2在Cu/ZnO催化劑存在下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：
①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2
某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1：2.2，在相同壓強(qiáng)下，經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實驗數(shù)據(jù)：
5
7
| T（K） | 催化劑 | CO2轉(zhuǎn)化率（%） | 甲醇選擇性（%） |
| 543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
| 543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
| 553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
| 553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
（3）有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有
CD
CD
。A．使用催化劑Cat.1
B．使用催化劑Cat.2
C．降低反應(yīng)溫度
D．投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（4）表中實驗數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是
表中數(shù)據(jù)表明此時未達(dá)到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)①的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響
表中數(shù)據(jù)表明此時未達(dá)到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)①的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響
。（5）圖2中為反應(yīng)①在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程-能量”示意圖，則曲線②代表的是
B
B
。A．無催化劑
B．有Cat.1
C．有Cat.2
【答案】＜；+41.2kJ/mol；①；0.62；CD；表中數(shù)據(jù)表明此時未達(dá)到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)①的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響；B
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：127引用：1難度：0.2
相似題
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1．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(xué)方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲氫材料又是有機(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(dá)到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大小：vavb （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=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(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?jǐn)?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 -
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(dá)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?jǐn)?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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