研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，Co氧化物负载...

[2017新课标Ⅲ]研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

（1）Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_________，基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。

（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。

（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_________________，原因是______________________________。

（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在________。

（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm，则r(O2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a' =0.448 nm，则r(Mn2+)为________nm。

高二化学综合题困难题查看答案及解析

研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

（1）Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_________，基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。

（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。

（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_________________，原因是________________________________________________。

（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在_____。

（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为___________________。六棱柱底边边长为a cm，高为b cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为_____________________________________g·cm－3（列出计算式）。

.

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题:

(1)Co基态原子核外电子排布式为____。元素Mn与O中，电负性较大的是___，基态原子核外未成对电子数较多的是____。

(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为____和____。

(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为____。

(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在____。

高二化学填空题简单题查看答案及解析

二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）

（1）已知：计算上述反应的△H=______________kJ·mol-1。

（2）一定条件下，将n(CO2):n(H2)=1:1的混合气充入恒温恒容密闭容器中，下列事实可以说明该反应已达平衡的是_______________（填选项字母）。

A．容器内气体密度保持不变　　　　 B．H2O(g)与CO2(g)的生成速率之比为1∶1

C．容器中压强保持不变　　　　　　 D．该反应的平衡常数保持不变

（3）一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO2和3.6molH2，在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制下右图：

（T5时，图中C点转化率为66.67%，即转化了2/3）

① 催化剂效果最佳的反应是________________（填“反应I”，“反应II”，“反应III”）。

② T3的b点v（正）______v（逆）（填 “>”， “<”， “=” ）。

③ T4的a点转化率比T5 的c点高的原因是____________________________。

④ 求温度为T5时，该反应的平衡常数K =_______。要求在答题卡相应空白处写出计算过程（结果保留三位有效数字）

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

甲醇是重要的化工原料，利用合成气（CO、H2、CO2）在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：

① CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH1＝-49.58 kJ/mol　　 K1

② CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　　　　　  ΔH2＝-90.77 kJ/mol　　 K2

③ CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　　　　  ΔH3　　  K3

（1）反应③的ΔH3＝________，化学平衡常数K3与K1、K2的代数关系是K3＝_____。

（2）要使反应②的速率和转化率都增大，需要改变的条件是___________。在5 MPa下，要提高反应②的转化率，可采取的措施有__________、_________（答两条）。

（3）若反应①在恒容密闭容器中进行，下列可以判断该反应达到平衡的是_______（填标号）。

A．v正(H2)＝v逆(CH3OH)　　　　　　  　　　 B．混合气压强不变

C．c(H2)与c(H2O)比值不变　　　　　　　　  D．混合气密度不变

（4）在一定温度和催化剂存在下，向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应①。当CO2的平衡转化率为50%时，产物甲醇的体积分数为________，该温度下，正反应的平衡常数K＝__________。若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g)，其他条件不变时平衡_______移动（填“正向”“逆向”“不”）。

高二化学综合题简单题查看答案及解析

甲醇是重要的化工原料，利用合成气（CO、H2、CO2）在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：

① CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH1＝-49.58 kJ/mol　　 K1

② CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　　　　　  ΔH2＝-90.77 kJ/mol　　 K2

③ CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　　　　  ΔH3　　  K3

（1）反应③的ΔH3＝________，化学平衡常数K3与K1、K2的代数关系是K3＝_____。

（2）要使反应②的速率和转化率都增大，需要改变的条件是___________。在5 MPa下，要提高反应②的转化率，可采取的措施有__________、_________（答两条）。

（3）若反应①在恒容密闭容器中进行，下列可以判断该反应达到平衡的是_______（填标号）。

A．v正(H2)＝v逆(CH3OH)　　　　　　  　　　 B．混合气压强不变

C．c(H2)与c(H2O)比值不变　　　　　　　　  D．混合气密度不变

（4）在一定温度和催化剂存在下，向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应①。当CO2的平衡转化率为50%时，产物甲醇的体积分数为________，该温度下，正反应的平衡常数K＝__________。若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g)，其他条件不变时平衡_______移动（填“正向”“逆向”“不”）。

高二化学综合题简单题查看答案及解析

甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1

②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2

③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH3

回答下列问题：

(1)已知反应②中相关化学键键能数据如下：

由此计算ΔH2＝____kJ·mol－1。已知ΔH3＝＋99kJ·mol－1，则ΔH1＝____kJ·mol－1。

(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。

①温度为470K时，图中P点____(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490K之前，甲醇产率随温度升高而增大，490K之后，甲醇产率随温度升高而减小的原因分别是____。

②一定能提高甲醇产率的措施是____。

A．增大压强　　 　　 B．升高温度　　 　　 C．选择合适催化剂　　 　　 D．加入大量催化剂

(3)如图为一定比例的CO2/H2，CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。

①490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是____(填“I”或“II”)。

Ⅰ．CO2 COCH3OH　　　　　 　　 II．COCO2CH3OH＋H2O

②490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从热力学与动力学角度，并结合反应①、②分析原因____。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

Ⅰ.利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g)　 △H1；

②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 △H3；

回答下列问题：

(1)已知△H2=-99 kJ·mol-1，则根据上表相关的化学键键能（“CO”表示CO的化学键）计算X=_______ kJ·mol-1。

(2)反应①、②、③对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为___________。

(3)根据化学反应原理，分析增大压强对反应③的影响为_______________。（提示：从对反应速率、平衡状态、转化率角度回答）

Ⅱ.清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减小污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-99kJ•mol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2，测得不同温度下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

①Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是_________；

②反应Ⅰ在6min时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v（CH3OH）=_____；

③反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）=_________；

④比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1_____T3（填“＞”“＜”“=”）

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

甲醇是重要的化工原料及能源物质。

(1)利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2=-58 kJ·mol-1，在某温度时，将1. 0 mol CO 与2. 0 mol H2充入2 L的空钢瓶中，发生上述反应，在第5 min 时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为10%。甲醇浓度的变化状况如图所示:

①从反应开始到5 min 时，生成甲醇的平均速率为________，5 min 时与起始时容器的压强比为______。

②5 min 时达到平衡，H2的平衡转化率α=______%，化学平衡常数K=______。

③1 min 时的v(正)(CH3OH)________4 min时v(逆)(CH3OH ) (填“大于”“小于”或“等于”)。

④若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶，重复上述实验，平衡时甲醇的物质的量分数________10%(填“>”“<”或“=”)。

(2)下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。

①甲中负极的电极反应式为______________________。

②乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为________。

③丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如下图，则图中②线表示的是____的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要____ mL 5. 0 mol·L-1 NaOH溶液。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。

反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1

反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2

下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K):

（1）在一定条件下将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中发生反应Ⅰ,5 min后测得c(CO)=0.4 mol/L,计算可得此段时间的反应速率(用H2表示)为　　 　　　　　　　 mol/(L·min)。

（2）由表中数据判断ΔH1　　 　　　　 　 0(填“>”、“<”或“=”)；反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=　　 　　　　　　 　 (用ΔH1和ΔH2表示)。

（3）若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是　 　　　　　　 (填字母序号)。

A．充入CO,使体系总压强增大　　　　　 B．将CH3OH(g)从体系中分离

C．充入He,使体系总压强增大　　 　　 D．使用高效催化剂

（4）写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式:KⅡ=　　 　　　　　　 ；保持恒温恒容,将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍,则化学平衡　　 　　　　　　　　 　 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)，平衡常数KⅡ　　 　　　　　　 　 (填“变大”、“变小”或“不变”)。

高二化学填空题困难题查看答案及解析