Question

【題目】二氧化碳是引起“溫室效應(yīng)”的主要物質(zhì)，對(duì)其有效的回收利用，不僅能緩解能源危機(jī)，又可減少溫室效應(yīng)的影響，具有解決能源問(wèn)題和環(huán)保問(wèn)題的雙重意義。

(1)和經(jīng)過(guò)催化重整可以得到合成氣（和）；

①一定溫度和壓強(qiáng)下，由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成純化合物時(shí)的反應(yīng)熱稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。已知、、的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為、、。則上述重整反應(yīng)的________。

②其他條件相同，甲、乙兩種不同催化劑作用下，相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得轉(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系如圖Ⅰ，________（填“可能一定”或“一定未”）達(dá)到平衡狀態(tài)理由是________。

(2)與可以用來(lái)生產(chǎn)尿素，其反應(yīng)過(guò)程為：；

①時(shí)，在的密閉容器中充人和模擬工業(yè)生產(chǎn)。投料比，如圖Ⅱ是平衡轉(zhuǎn)化率與的關(guān)系。則圖中點(diǎn)的平衡轉(zhuǎn)化率_______。

②當(dāng)時(shí)，若起始的壓強(qiáng)為，水為液態(tài)，平衡時(shí)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗嫉?/span>。用平衡分壓（分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）代替平衡濃度表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)________。

(3)以二氧化鈦表面覆蓋為催化劑，可以將和直接轉(zhuǎn)化成乙酸。

①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的變化情況如圖Ⅲ所示。250-300℃時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________。

②為了提高該反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是________。

(4)納米二氧化鈦膜中的電對(duì)吸附并將其還原。以納米二氧化鈦膜為工作電極，以一定濃度的硫酸為介質(zhì)，在一定條件下通入進(jìn)行電解，在陰極可制得低密度聚乙烯，（簡(jiǎn)稱）。電解時(shí)，最終轉(zhuǎn)化為的電極反應(yīng)式是________。

Answer 1

【答案】 一定未 因?yàn)橄嗤瑴囟葧r(shí)，如果達(dá)平衡，相同溫度時(shí)兩種情況轉(zhuǎn)化率應(yīng)相等 溫度超過(guò)時(shí)，催化劑的催化效率降低 增大壓強(qiáng)或者增加二氧化碳的濃度

【解析】

(1)①反應(yīng)焓變，且單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為0是新信息，再代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可；②催化劑不會(huì)改變平衡轉(zhuǎn)化率，則平衡時(shí)，兩個(gè)不同催化劑的轉(zhuǎn)化率應(yīng)是相同的；

(2)轉(zhuǎn)化率，再利用三段式計(jì)算Kp值；

(3)由圖獲取信息可得溫度升高而乙酸的生成速率降低，說(shuō)明溫度超過(guò)250℃時(shí)，催化劑的催化效率降低；利用化學(xué)方程式：，判斷若想使的轉(zhuǎn)化率增大，就得使平衡正向移動(dòng)，增加另一反應(yīng)物或增大體系壓強(qiáng)都可以；

(4)用電荷守恒來(lái)書寫電極反應(yīng)式。

(1)①根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的定義，穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為0，即H2(g)的為0，反應(yīng)焓變；

②c點(diǎn)一定未達(dá)到平衡；因?yàn)榇呋瘎┎粫?huì)改變平衡轉(zhuǎn)化率，如果達(dá)到平衡，甲催化劑與乙催化劑在相同溫度的點(diǎn)相交，轉(zhuǎn)化率應(yīng)相等；

(2)①B點(diǎn)，設(shè)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，則反應(yīng)的二氧化碳為0.5mol，根據(jù)，則反應(yīng)的氨氣為1.0mol，氨氣的轉(zhuǎn)化率；

②當(dāng)x=1.0時(shí)，，若起始?jí)簭?qiáng)為，平衡時(shí)壓強(qiáng)為起始的，則平衡總壓強(qiáng)為，設(shè)起始氨氣和二氧化碳的物質(zhì)的量為1mol，消耗的二氧化碳物質(zhì)的量為x，

，氣體總物質(zhì)的量為，氨氣物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則；

(3)①溫度超過(guò)250℃時(shí)，催化劑的催化效率降低，所以溫度升高而乙酸的生成速率降低；

②將和直接轉(zhuǎn)化成乙酸的化學(xué)方程式：，為了提高的轉(zhuǎn)化率，可增大壓強(qiáng)或者增加二氧化碳的濃度；

(4)，碳的化合價(jià)從+4變?yōu)?/span>-2，每個(gè)碳原子得到6個(gè)電子，則共得到12n電子，根據(jù)電荷守恒可得該電極反應(yīng)式為：。