- 二一组卷

题型：综合题题类：难易度：困难

四川省自贡市2023届高三下学期第二次诊断性考试理综化学试题

CO₂的转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中CO₂转换为CH₃OH被认为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如下：

反应I：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁=-49.4kJ/mol

反应II：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) ΔH₂>0

请回答下列问题：

（1）、若已知H₂和CO的燃烧热，计算反应II的ΔH₂ ，还需要的一个只与水有关的物理量为。

（2）、在催化剂条件下，反应I的反应机理和相对能量变化如图1(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。

完善该反应机理中相关的化学反应方程式：OH*+ $\text{[math]}$ H₂(g)=；以TS3为过渡态的反应，其正反应活化能为eV。

（3）、在恒温恒压下，CO₂和H₂按体积比1：3分别在普通反应器(A)和分子筛膜催化反应器(B)中反应，测得相关数据如下表。

已知：①分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能：

②CH₃OH的选择性= $\text{[math]}$

	1.8MPa260℃
	CO₂平衡转化率	甲醇的选择性	达到平衡时间(s)
普通反应器(A)	25.0%	80.0%	10.0
分子筛膜催化反应器(B)	a>25.0%	100.0%	8.0

①在普通反应器(A)中，下列能作为反应(反应I和反应II)达到平衡状态的判据是(填标号)。

A．气体压强不再变化 B．气体的密度不再改变。

C．v_正(CO₂)=3v_逆(H₂) D．各物质浓度比不再改变

②平衡状态下，反应器(A)中，甲醇的选择性随温度升高而降低，可能的原因是；在反应器(B)中，CO₂的平衡转化率明显高于反应器(A)，可能的原因是：。

③若反应器(A)中初始时n(CO₂)=1mol，反应I从开始到平衡态的平均反应速率v(CH₃OH)=mol/s；反应II的化学平衡常数K_p(II)=(用最简的分数表示)；

（4）、近年来，有研究人员用CO₂通过电催化生成CH₃OH，实现CO₂的回收利用，其工作原理如图2所示。请写出Cu电极上的电极反应式：。

举一反三

接触法制硫酸工艺中，其主反应是在恒容、温度为450℃并有催化剂存在的条件下进行：2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）△H=﹣190kJ/mol

①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是{#blank#}1{#/blank#}．

a．v（O₂）正═2v（SO₃）逆 b．容器中气体的密度不随时间而变化

c．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 d．容器中气体的分子总数不随时间而变化

②在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO₂和0.10molO₂ ，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃0.18mol，则v（O₂）={#blank#}2{#/blank#}mol•L^﹣¹•min^﹣¹ ，若继续通入0.40mol SO₂和0.20molO₂则平衡{#blank#}3{#/blank#} 移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后，{#blank#}4{#/blank#} mol＜n（SO₃）＜{#blank#}5{#/blank#} mol．

X（s）+3Y（g）⇌Z（g）△H=﹣a kJ•mol^﹣1 ，一定条件下，将2mol X和2mol Y通入2L的恒容密闭容器中，反应10s，测得生成0.5molZ．下列说法正确的是（）

联氨（N₂H₄）常温下为无色液体，可用作火箭燃料。下列说法错误的是（）

① 2O₂(g)＋N₂(g)＝N₂O₄(l) ΔH₁

② N₂(g)＋2H₂(g)＝N₂H₄(l) ΔH₂

③ O₂(g)＋2H₂(g)＝2H₂O(g) ΔH₃

④ 2 N₂H₄(l)＋N₂O₄(l)＝3N₂(g)＋4H₂O(g) ΔH₄=﹣1048.9 kJ·mol^－1

依据事实，写出反应(1) (2) (3)的热化学方程式，写出反应(4)燃烧热的热化学方程式。

为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：电池：Pb(s)+PbO₂(s)+2H₂SO₄(aq)=2PbSO₄(s)+2H₂O(l)；

电解池：2Al+3O₂ Al₂O₃+3H₂↑电解过程中，以下判断正确的是（）

	电池	电解池
A	H⁺移向Pb电极	H⁺移向Pb电极
B	每消耗3molPb	生成2molAl₂O₃
C	正极：PbO₂+4H⁺+2e^—=Pb²⁺+2H₂O	阳极：2Al+3H₂O-6e^—=Al₂O₃+6H⁺
D

CH₄-CO₂催化重整反应为：CH₄(g)+ CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)。已知：①C(s)+2H₂(g)=CH₄(g) ΔH=-75 kJ·mol⁻¹②C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH=-394 kJ·mol⁻¹③C(s)+1/2O₂(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol⁻¹则该催化重整反应的ΔH等于（）

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