當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年廣東省佛山市順德一中高二（上）期中化學(xué)試卷> 試題詳情

碳中和作為一種新型環(huán)保形式，目前已經(jīng)被越來越多的大型活動(dòng)和會(huì)議采用。回答下列有關(guān)問題：
（1）利用CO₂合成二甲醚有兩種工藝。
工藝1：涉及以下主要反應(yīng)：
Ⅰ.甲醇的合成：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁＜0
Ⅱ.逆水汽變換：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂＞0
Ⅲ.甲醇脫水：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）ΔH₃＞0
工藝2：利用CO₂直接加氫合成CH₃OCH₃（反應(yīng)Ⅳ）
①反應(yīng)Ⅳ的熱化學(xué)方程式為
2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH=2ΔH₁+ΔH₃
2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH=2ΔH₁+ΔH₃
，平衡常數(shù)K₄=
K
2
1
?K₃
K
2
1
?K₃
（用K₁、K₃表示）。
②恒溫恒容情況下，下列說法能判斷反應(yīng)Ⅳ達(dá)到平衡的是
BD
BD
。
A.氣體物質(zhì)中碳元素與氧元素的質(zhì)量比不變
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
C.容器內(nèi)氣體密度不變
D.容器內(nèi)CH₃OCH₃濃度保持不變
（2）工藝1需先合成甲醇。在不同壓強(qiáng)下，按照n（CO₂）：n（H₂）=1：3投料合成甲醇，實(shí)驗(yàn)測(cè)定CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率和CH₃OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。

①下列說法正確的是
ABC
ABC
。
A.圖甲縱坐標(biāo)表示CH₃OH的平衡產(chǎn)率
B.p₁＞p₂＞p₃
C.為了同時(shí)提高CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率和CH₃OH的平衡產(chǎn)率，應(yīng)選擇低溫、高壓條件
D.一定溫度壓強(qiáng)下，提高CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率的主要方向是尋找活性更高的催化劑
②圖乙中，某溫度時(shí)，三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是
低溫階段升高溫度時(shí)，以反應(yīng)Ⅰ為主，反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率下降，升高到一定溫度后，以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹鳎粗饕l(fā)生逆水汽變換反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ前后氣體的物質(zhì)的量相等，壓強(qiáng)對(duì)平衡無影響
低溫階段升高溫度時(shí)，以反應(yīng)Ⅰ為主，反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率下降，升高到一定溫度后，以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹?，即主要發(fā)生逆水汽變換反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ前后氣體的物質(zhì)的量相等，壓強(qiáng)對(duì)平衡無影響
。
（3）對(duì)于合成甲醇的反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH＜0，一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)不同溫度下測(cè)定的CO₂轉(zhuǎn)化率如圖丙所示。溫度高于710K時(shí)，隨溫度的升高CO₂轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是
溫度升高到710K時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低
溫度升高到710K時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低
。

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；熱化學(xué)方程式；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷；化學(xué)平衡的影響因素．

【答案】2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH=2ΔH₁+ΔH₃；

?K₃；BD；ABC；低溫階段升高溫度時(shí)，以反應(yīng)Ⅰ為主，反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率下降，升高到一定溫度后，以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹?，即主要發(fā)生逆水汽變換反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ前后氣體的物質(zhì)的量相等，壓強(qiáng)對(duì)平衡無影響；溫度升高到710K時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)達(dá)平衡，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：12引用：3難度：0.7

相似題

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(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(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)速率的大小：v_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

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

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。回答下列問題：
（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?。簐_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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