2025版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)課件 大題突破練(3) 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

大題突破練(三)化學(xué)反應(yīng)原理綜合題1234561.(2024·廣東大亞灣區(qū)1月聯(lián)合模擬)某課題組研究CO2加氫制甲醇。涉及的主要反應(yīng)有:反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1=-48.3kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)

ΔH2=+41.2kJ·mol-1反應(yīng)Ⅲ:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)ΔH3=-154.8kJ·mol-1反應(yīng)Ⅳ:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

ΔH4回答下列有關(guān)問題:(1)反應(yīng)Ⅳ的ΔH4=

。

(2)下列有關(guān)說法正確的是

。

A.增壓時(shí),CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定增大B.當(dāng)甲醇的分壓不再改變時(shí),體系達(dá)到平衡C.在恒容密閉容器中充入Ar,反應(yīng)Ⅲ速率不變D.升溫時(shí),反應(yīng)Ⅱ逆反應(yīng)速率加快的程度大于正反應(yīng)速率123456-89.5kJ·mol-1BC123456(3)研究發(fā)現(xiàn),在3MPa條件下,當(dāng)起始n(CO2)∶n(H2)=1∶3,平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率、含碳產(chǎn)物的選擇性(轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH3OH、CH4或CO的百分比,如甲醇的選擇性=×100%)與溫度關(guān)系如圖所示。①隨著溫度升高,甲醇選擇性降低而CO2的轉(zhuǎn)化率卻升高的原因可能是

。②在T溫度下,若CH4的選擇性為10%,計(jì)算此溫度下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K=

。生成甲醇的反應(yīng)均為放熱反應(yīng),升溫時(shí)平衡逆向移動(dòng),甲醇選擇性降低;反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),升溫平衡正向移動(dòng),且反應(yīng)Ⅱ占主導(dǎo)作用0.198123456(4)一種在銅基催化劑上CO2加氫制甲醇的機(jī)理如圖所示,其中吸附在銅基催化劑表面上的物種用“*”標(biāo)注。①基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為

。

②決速步的反應(yīng)方程式為

。

(5)寫出甲醇在生產(chǎn)或生活中的一種應(yīng)用

。

3d104s1

CH3O*+OH*+2H*══CH3OH*+H2O*作燃料(或溶劑或制甲醛等)123456解析:(1)根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅳ,ΔH4=ΔH1-ΔH2=-48.3

kJ·mol-1-(+41.2

kJ·mol-1)=-89.5

kJ·mol-1。(2)反應(yīng)Ⅱ是等體積變化的反應(yīng),反應(yīng)Ⅳ是氣體體積減小的反應(yīng),增壓時(shí)反應(yīng)Ⅳ的平衡正向移動(dòng),CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,A錯(cuò)誤;反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的濃度、含量均不變,則甲醇的分壓不再改變時(shí)其濃度不變,體系達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;在恒容密閉容器中充入Ar時(shí),反應(yīng)物、生成物的濃度均不變,則反應(yīng)速率不變化,C正確;反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),升高溫度時(shí)平衡正向移動(dòng),即升溫時(shí)反應(yīng)Ⅱ逆反應(yīng)速率加快的程度小于正反應(yīng)速率,D錯(cuò)誤。123456(3)②設(shè)起始時(shí)n(CO2)=1

mol、n(H2)=3

mol,由圖可知,T溫度平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%、CH3OH的選擇性為60%,CH4的選擇性為10%,則CO的選擇性為1-60%-10%=30%,平衡體系中CO2的物質(zhì)的量為0.4

mol,n(CH3OH)=1

mol×60%×60%=0.36

mol,n(CH4)=0.06

mol,n(CO)=0.18

mol,根據(jù)H、O原子守恒可得:2n'(H2)+2n(H2O)+0.36

mol×4+0.06

mol×4=6

mol,

n(H2O)+0.8

mol+0.36

mol+0.18

mol=2

mol,解得n'(H2)=1.5

mol,n(H2O)=0.66

mol,此溫度下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)123456(4)①Cu的原子序數(shù)為29,基態(tài)銅原子核外電子排布式為[Ar]3d104s1,其價(jià)電子排布式為3d104s1。②反應(yīng)的能壘或活化能越高,反應(yīng)速率越慢,該步反應(yīng)的反應(yīng)速率決定整個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率,是決速步,由圖可知,過渡態(tài)5的能壘最高,該步反應(yīng)為CH3O*+OH*+2H*══CH3OH*+H2O*。(5)甲醇具有可燃性,是良好的有機(jī)溶劑,是重要的化工原料等,可用作燃料、溶劑、制備甲醛等。1234562.(2024·山東泰安三模)我國高度重視雙碳工作實(shí)施和目標(biāo)實(shí)現(xiàn),致力研發(fā)二氧化碳綜合利用的措施和途徑。已知:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1Ⅱ.CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)

ΔH2=+41.2kJ·mol-1Ⅲ.相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示?；瘜W(xué)鍵C=OH—HC—HC—OO—H鍵能/(kJ·mol-1)803.0436.0413.4351462.8回答下列問題:(1)一氧化碳與氫氣合成甲醇?xì)獾臒峄瘜W(xué)方程式為

。CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

ΔH=-106.8kJ·mol-1123456解析:由鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算得,ΔH1=[803.0×2+436.0×3-(413.4×3+351+462.8+462.8×2)]

kJ·mol-1=-65.6

kJ·mol-1,反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅱ得目標(biāo)反應(yīng)CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

ΔH=-106.8

kJ·mol-1。123456(2)研究表明,反應(yīng)Ⅱ在催化劑上的反應(yīng)機(jī)理如下。其中各物種吸附在催化劑表面活性位的原子用*標(biāo)注,如*CO表示CO中C原子吸附在催化劑表面。ⅰ.CO2(g)+H2(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)+H2O*;ⅱ.CO2(g)+H2(g)+H2O*═*COOH+2H*+HO*;ⅲ.*COOH+2H*+HO*═COOH+H*+H2O*;ⅳ.*COOH+H*+H2O*═*CO+H2O*+H*+H2O(g);ⅴ.*CO+*OH+H*+H2O(g)═*CO+H2O*+H2O(g);ⅵ.*CO+H2O*+H2O(g)═CO(g)+2H2O(g)。①H2O的作用為生成物和

。

②該歷程中,脫附和吸附的能量很低,速率控制步驟(即速率最慢步驟)為步驟

(填序號),理由是

。

催化劑

ⅱ步驟ⅱ和步驟ⅳ中存在斷鍵過程,且步驟ⅱ中斷鍵需要的能量更大

123456解析:①由反應(yīng)機(jī)理可知,部分H2O作總反應(yīng)生成物,部分水參加反應(yīng)后被生成,作催化劑。②步驟ⅱ斷裂H2O中O—H、CO2中C=O和H2中H—H,并形成COOH中C—O,步驟ⅳ斷裂COOH中C—O,步驟ⅱ中斷鍵需要的能量更多,則速率控制步驟為步驟ⅱ。123456(3)向10L恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ,測得實(shí)驗(yàn)體系中CO2的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。①p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?/p>

,推斷的依據(jù)為

。②若M點(diǎn)對應(yīng)條件下,容器中CH3OH(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為12.5%,則該條件下H2的平衡轉(zhuǎn)化率為

,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=

L2·mol-2(列出計(jì)算式)。

③M、N兩點(diǎn)對應(yīng)狀態(tài)下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kp(M)

(填“>”“<”或“=”)Kp(N)。

p3>p2>p1反應(yīng)Ⅰ為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)闅怏w分子數(shù)不變的反應(yīng),溫度較低時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,增大壓強(qiáng),CO2的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小44%<123456解析:①反應(yīng)Ⅰ為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)闅怏w分子數(shù)不變的反應(yīng),溫度較低時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,增大壓強(qiáng),CO2的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小。③反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng),平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),M、N兩點(diǎn)對應(yīng)狀態(tài)下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kp(M)<Kp(N)。1234563.(2024·湖北七市二模)為了實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”的目標(biāo),將CO2轉(zhuǎn)化成可利用的化學(xué)能源的“負(fù)碳”技術(shù)是世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)?；卮鹣铝袉栴}:方法Ⅰ:CO2催化加氫制甲醇。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:反應(yīng)ⅰ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1=-49.0kJ·mol-1反應(yīng)ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)

ΔH2=+41.0kJ·mol-1反應(yīng)ⅲ:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

ΔH3(1)計(jì)算反應(yīng)ⅲ的ΔH3=

kJ·mol-1。

-90.0123456(2)一定溫度和催化劑條件下,在密閉恒容容器中按照投料n(CO2)∶n(H2)∶n(N2)=1∶3∶1發(fā)生反應(yīng)(N2不參與反應(yīng)),平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率、CH3OH和CO的選擇性[如CH3OH的選擇性=×100%]隨溫度的變化曲線如圖所示。①圖中曲線a表示物質(zhì)

(填“CO2”“CH3OH”或“CO”)的變化。

②上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有

(填字母)。

A.升高溫度,反應(yīng)ⅰ逆向移動(dòng),所以正反應(yīng)速率減小B.向容器中再通入少量N2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率下降C.移去部分H2O(g),反應(yīng)ⅲ平衡一定不移動(dòng)D.選擇合適的催化劑能提高CH3OH的選擇性CO

D123456③保持溫度不變,在恒容反應(yīng)器中,初始總壓為5pkPa,只發(fā)生反應(yīng)ⅰ和ⅱ,達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為80%,CO的選擇性為25%,則H2的轉(zhuǎn)化率為

,反應(yīng)ⅱ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=

(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

方法Ⅱ:催化加氫制甲酸。(3)科研工作者通過開發(fā)新型催化劑,利用太陽能電池將工業(yè)排放的CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH。已知CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)

ΔH=-31.4kJ·mol-1。溫度為T1

℃達(dá)到平衡時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)K=1.8。實(shí)驗(yàn)測得:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆為速率常數(shù)。T1

℃時(shí),k正=

k逆;若溫度為T2

℃達(dá)到平衡時(shí),k正=1.9k逆,則T2

(填“>”“<”或“=”)T1。

0.81.8

<123456解析:(1)根據(jù)蓋斯定律,ⅰ-ⅱ=ⅲ,所以ΔH3=ΔH1-ΔH2=-49.0

kJ·mol-1-(+41.0

kJ·mol-1)=-90.0

kJ·mol-1。(2)①反應(yīng)ⅱ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),CO的選擇性提高,反應(yīng)中CO2的轉(zhuǎn)化率升高,CO的選擇性為曲線a;反應(yīng)ⅰ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),CH3OH的選擇性降低,反應(yīng)中CO2的轉(zhuǎn)化率降低,CH3OH的選擇性為曲線c;兩反應(yīng)綜合效應(yīng),CO2的轉(zhuǎn)化率為曲線b。②升高溫度,所有反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率均升高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在恒容容器中充入N2,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不會(huì)發(fā)生改變,反應(yīng)速率不變,平衡不移動(dòng),CO2轉(zhuǎn)化率不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;移去部分H2O(g),反應(yīng)ⅰ、ⅱ均正向移動(dòng),導(dǎo)致CH3OH和CO增加,濃度商可能發(fā)生變化,反應(yīng)ⅲ平衡可能發(fā)生移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑具有專一性,所以選擇合適的催化劑能提高CH3OH的選擇性,D項(xiàng)正確。123456③投料n(CO2)∶n(H2)∶n(N2)=1∶3∶1,假設(shè)初始物質(zhì)的量分別為1

mol、3

mol、1

mol,因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)ⅰ和ⅱ,達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為80%,CO的選擇性為25%,所以共反應(yīng)掉CO2的物質(zhì)的量為0.8

mol,生成CO物質(zhì)的量為0.8

mol×25%=0.2

mol,根據(jù)C守恒,生成CH3OH物質(zhì)的量為0.6

mol。列三段式:

CO2(g)+

3H2(g)CH3OH(g)

+

H2O(g)起始/mol

1

3

0

0轉(zhuǎn)化/mol

0.6

1.8

0.6

0.6平衡/mol

0.2

1

0.6

0.8

CO2(g)+

H2(g)CO(g)+

H2O(g)起始/mol

1

3

0

0轉(zhuǎn)化/mol

0.2

0.2

0.2

0.2平衡/mol

0.2

1

0.2

0.81234561234561234564.(2024·吉林白山二模)氨是重要的化工原料,也是潛在的儲(chǔ)氫材料?；卮鹣铝袉栴}:(1)氨的沸點(diǎn)為-33.35℃,易液化,工業(yè)上常用作制冷劑,其易液化的主要原因是

。

(2)在液氨中制備B2(NH)3的反應(yīng)如下:①BCl3(s)+6NH3(l)══B(NH2)3(s)+3NH4Cl(s)

ΔH1;②2B(NH2)3(s)══B2(NH)3(s)+3NH3(l)

ΔH2;③2BCl3(s)+9NH3(l)══B2(NH)3(s)+6NH4Cl(s)

ΔH3。上述反應(yīng)中,ΔH1、ΔH2、ΔH3之間等式關(guān)系為

。

N的電負(fù)性較大,NH3分子間形成氫鍵

ΔH3=2ΔH1+ΔH2123456(3)氨分解制備氫氣,反應(yīng)歷程如圖所示。

①N2(g)的鍵能為

kJ·mol-1。

②寫出NH3分解總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

。

9462NH3(g)N2(g)+3H2(g)

ΔH=+90kJ·mol-1123456(4)化學(xué)上,把反應(yīng)物消耗一半所用時(shí)間叫作“半衰期”。在恒容密閉容器中充入適量鎢和0.8molNH3,實(shí)驗(yàn)測得在鎢表面氨氣分解反應(yīng)半衰期與溫度(T)、起始壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。T1

(填“>”“<”或“=”)T2。T2溫度下,反應(yīng)進(jìn)行到tmin時(shí)容器內(nèi)反應(yīng)體系總壓強(qiáng)為

kPa。

<150123456(5)一定溫度下,向1L恒容密閉容器中充入1molN2和nmolH2合成氨氣。NH3的平衡體積分?jǐn)?shù)與投料比η[η=]關(guān)系如圖所示。①在a、b、c點(diǎn)中,N2的平衡轉(zhuǎn)化率最大的是

(填字母)。

②若b點(diǎn)對應(yīng)體系中,NH3體積分?jǐn)?shù)為,則該溫度下,平衡常數(shù)K為

L2·mol-2(只列計(jì)算式)。

c

123456解析:(2)由蓋斯定律可知③=2×①+②,故ΔH3=2ΔH1+ΔH2。(3)①2N(g)══N2(g)

ΔH=-(518-45)×2

kJ·mol-1=-946

kJ·mol-1,故N2的鍵能為946

kJ·mol-1。(4)起始投入反應(yīng)物的量相等,T1溫度下半衰期大于T2,說明T1<T2;在恒溫恒容條件下,氣體壓強(qiáng)之比=物質(zhì)的量之比,對于恒溫恒容密閉容器,氣體總物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比。初始NH3為0.8

mol,反應(yīng)0.4

mol時(shí)氣體總物質(zhì)的量為1.2

mol,對應(yīng)的壓強(qiáng)為p,有0.8

mol∶1.2

mol=100

kPa∶p,解得p=150

kPa。123456(5)①投料比越大,N2平衡轉(zhuǎn)化率越大,故c點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最大;②按化學(xué)計(jì)量數(shù)投料時(shí)氨平衡體積分?jǐn)?shù)最大,故b點(diǎn)時(shí)n=3,設(shè)氮?dú)廪D(zhuǎn)化量為x

mol,則

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始量/mol

1

3

0變化量/mol

x

3x

2x平衡量/mol

1-x

3-3x

2x5612345.(2023·湖北卷節(jié)選)納米碗C40H10是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下,C40H10可以由C40H20分子經(jīng)過連續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應(yīng)生成。C40H20(g)

C40H18(g)+H2(g)的反應(yīng)機(jī)理和能量變化如下:561234回答下列問題:(1)圖示歷程包含

個(gè)基元反應(yīng),其中速率最慢的是第

個(gè)。

(2)C40H10納米碗中五元環(huán)和六元環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)目分別為

、

。

33610561234(3)1200K時(shí),假定體系內(nèi)只有反應(yīng)C40H12(g)C40H10(g)+H2(g)發(fā)生,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)恒定為p0(即C40H12的初始壓強(qiáng)),平衡轉(zhuǎn)化率為α,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp為

(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(4)H19(g)C40H18(g)+H·(g)及H11(g)

C40H10(g)+H·(g)反應(yīng)的lnK(K為平衡常數(shù))隨溫度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示。已知本實(shí)驗(yàn)條件下,lnK=-+c(R為理想氣體常數(shù),c為截距)。圖中兩條線幾乎平行,從結(jié)構(gòu)的角度分析其原因是兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)鍵變化相似,使得ΔH數(shù)值相近,lnK的斜率取決于ΔH,所以兩條線幾乎平行

。

(5)下列措施既能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,又能增大生成C40H10的反應(yīng)速率的是

(填字母)。

a.升高溫度b.增大壓強(qiáng)c.加入催化劑561234a561234解析:(1)基元反應(yīng)是指在反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng),從圖上看包含3個(gè)基元反應(yīng),其中第3步活化能最大,故該步反應(yīng)速率最慢。(2)C40H20中有10個(gè)六元環(huán)、1個(gè)五元環(huán)。從C40H20→C40H18,形成一個(gè)五元環(huán),從C40H20→C40H10需經(jīng)過連續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應(yīng),故新形成5個(gè)五元環(huán)。故C40H10中有6個(gè)五元環(huán)、10個(gè)六元環(huán)。561234(3)起始C40H12為整體1,平衡轉(zhuǎn)化率為α,則:

C40H12(g)C40H10(g)+H2(g)起始:

1

0

0轉(zhuǎn)化:

α

α

α平衡:

1-α

α

α561234(4)因兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)鍵變化相似,使得ΔH數(shù)值相近,ln

K的斜率取決于ΔH,所以兩條線幾乎平行。(5)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度既可以增大反應(yīng)速率,又能提高平衡轉(zhuǎn)化率,a符合題意;該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)可以增大反應(yīng)速率,而平衡轉(zhuǎn)化率減小,b錯(cuò)誤;加入催化劑可以增大反應(yīng)速率,但不影響平衡轉(zhuǎn)化率,c錯(cuò)誤。5612346.(2024·遼寧沈陽一模)2023杭州亞運(yùn)會(huì)火炬塔燃料首次使用新型燃料——綠色零增碳甲醇,用實(shí)際行動(dòng)向世界展示了我國對碳中和的決心和成果,具體流程如圖。561234

物質(zhì)H2(g)CO2(g)H2O(g)CH3OH(g)/(kJ·mol-1)0-394-242-201吸熱

-49561234(3)探究影響CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的因素,有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率X和CH3OH的選擇性S隨溫度、壓強(qiáng)變化如圖。CH3OH的選擇性=×100%,則下列說法正確的是

(填字母)。

A.p1>p2B.恒溫密閉體系中,加壓時(shí)副反應(yīng)平衡不移動(dòng)C.300~350℃曲線變化的原因可能是此時(shí)以發(fā)生副反應(yīng)為主D.加入選擇性更好的催化劑,可以提高甲醇的平衡產(chǎn)率E.300℃時(shí),當(dāng)體系中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變,則該體系達(dá)到平衡狀態(tài)ACE561234(4)在T

℃下,恒壓反應(yīng)器中,按初始投料n(CO2)∶n(H2)=1∶1發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),初始總壓為2MPa,反應(yīng)平衡后,H2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=

(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

0.5561234(5)一種基于銅基金屬簇催化劑電催化還原CO2制備甲醇的裝置如圖所示?？刂破渌麠l件相同,將一定量的CO2通入該電催化裝置中,陰極所得產(chǎn)物及其物質(zhì)的量與電壓的關(guān)系如圖所示。①b電極生成CH3OH的電極反應(yīng)式為

。

②控制電壓為0.8V,電解時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

mol。

CO2+6e-+6H+===CH3OH+H2O2.8561234解析:(1)整個(gè)過程只消耗太陽能,H2O和CO2僅充當(dāng)能量的媒介且可實(shí)現(xiàn)完美循環(huán),這是典型的人工光合過程,光合過程中太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(或CH3OH+O2→CO2+H2O為放熱反應(yīng)),則過程H2O+CO2→CH3OH+O2為吸熱反應(yīng)。(2)CO2(g)+3H2(g)