2023年3月9日高中化学作业 (2).docxVIP

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2023年3月9日高中化学作业

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、解答题

1．大量排放会严重污染环境，其无害化处理的途径有还原法、还原法、氧化法等。回答下列问题：

(1)还原法：将含有和含有的两种工业尾气相互混合，可以同时降低它们的污染性。

已知：

i.

ⅱ.

ⅲ.??

①

②反应ⅲ的平衡常数表达式为。

(2)还原法：以为催化剂，反应历程如图1所示。在反应过程中，过量时可发生副反应：，的转化率或的选择性随和体积比的变化情况如图2所示（的选择性：还原产物中所占的体积百分比）。

①转化为，总反应的化学方程式为，与CO还原法相比，氢气还原法的优点是。

②曲线（填“”或“”）代表的平衡转化率，理由是。

(3)氧化法：在催化剂的作用下，将氧化为。在恒压密闭容器中按为2：1、1：1、1：2投料，的平衡转化率与投料比、温度的关系如图3所示。

①其他条件不变，既提高反应速率，又提高的平衡转化率，可采取的措施是（填一条）。

②点对应的总压强为，M点对应的温度下，该反应的平衡常数（用各组分的分压计算，分压总压该组分物质的量分数）。

③在时，向恒容密闭容器中充入、、三种气体，它们的分压依次为、、，此时反应速率（填“”“”或“=”）。

2．习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调，实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此，二氧化碳的合理利用成为研究热点。

(1)用还原可以合成。恒压下，和的起始物质的量之比为时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。点甲醇产率高于点的原因为。

(2)反应，在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。

该反应历程中决速步骤的化学方程式为，有催化剂时决速步骤的活化能为eV。

(3)一定条件下使混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。

已知：反应器内发生的反应有：

a．

b．

选择性

①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为，则该温度下转化率(列出计算式，不必化简)。

②其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图2、图3所示：

i．温度高于时，平衡转化率变化的原因是。

ii．由图3可知，温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因。

(4)按熔点由高到低的顺序排列为，熔点差异的原因是。

3．当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

(1)CO2与H2反应合成HCOOH，是实现“碳中和”的有效途径。已知：

CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)=。

(2)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：①???②时，反应②的平衡常数为。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压总压物质的量分数)，比例系数为，当大气压强为，大气中的物质的量分数为时，溶液中浓度为mol/L(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)

(3)在催化作用下，温度为T1℃时，将一定量CO2和H2充入密闭容器中发生如下反应：

主反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)

副反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)=+41.2kJ/mol。

①实验测得反应Ⅰ：，k正、k逆为速率常数。lgk与温度的关系如图甲所示，T1℃下，图中A、B的纵坐标分别为a-0.7、a-1，则K=。(已知10-0.3=0.5)

②温度T2℃时，k正=0.8k逆，则T2T1(填“”、“”或“”)

③实验测得平衡时CO2的转化率及HCOOH和CO的选择性(产物的选择性：生成的HCOOH或CO与转化的CO2的比值)随温度变化如图所示。

曲线a表示，200℃~360℃，升高温度曲线b对应纵坐标值减小的原因是