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题型:填空题 题类:常考题 难易度:困难

浙江省杭州八校联盟2021-2022学年高二上学期化学期中联考试题

在 2020 年中央经济工作会议上,我国明确提出“碳达峰”与“碳中和”目标,因此利用煤炭或CO 2 合成其它高价值化学品的工业生产显得更加重要。
(1)、工业上以煤和水为原料通过一系列转化可获得清洁能源氢气。

已知:① C(s) + O2(g) = CO 2 (g) △H 1 = -393.5kJ·mol −1

ΔH2=-571kJ mol−1

③H2O(l) = H2O(g) △H1 = +44kJ·mol−1

则碳与水蒸气反应 C(s) +2H2O(g)  CO2(g)+2H2(g)的 ΔH =

(2)、工业上也可以仅利用上述反应得到的 CO2 和H2 进一步合成甲醇:

CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g) + H2O(g) △H<0

①在某 1L 恒温恒容密闭容器中充入 1mol CO2和 3molH2发生反应,测得 CO2(g)和 CH3OH (g)浓度随时间变化如下图 1 所示。则平衡时H2 (g)的转化率为,该温度下的平衡常数表达式为 K=

②该反应在催化剂 Cu—ZnO—ZrO 2 表面进行,主反应历程如图 2 所示(催化剂表面吸附的物种用*标注),下列说法不正确的是

A.该反应的原子利用率为 100%

B.催化剂可以降低反应活化能

C.反应②中,断裂和形成的共价键至少有 2种

D.使用催化剂可以提高反应的转化率

(3)、将合成的甲醇进行水蒸气重整是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。该制氢(SRM)系统简单,产物中2H 含量高、CO 含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜),反应如下:

反应Ⅰ(主):CH3OH(g) + H2O(g)  CO2(g) +3H2(g) △H 1 >0

反应Ⅱ(副):CO2(g) + H 2 (g)  CO(g) + H2O(g) △H 2 >0

温度高于 300℃会同时发生反应Ⅲ:CH3OH(g) CO(g) + 2H 2 (g)

①反应 1能够自发进行的条件是

②升温有利于提高 CH 3 OH 转化率,但也存在一个明显的缺点是

③写出一条能提高 CH3OH 转化率而降低 CO生成率的措施

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