【題目】(1)-12-二甲基環(huán)丙烷和反-1,2-二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如右轉化:

該反應的速率方程可表示為:v()=k()c()v()=k()c(),k()k()在一定溫度時為常數(shù),分別稱作正,逆反應速率常數(shù);卮鹣铝袉栴}:

已知:t1溫度下,k()=0.006s1,k()=0.002s1,該溫度下反應達平衡時,c(-1,2-二甲基環(huán)丙烷)c(-1,2-二甲基環(huán)丙烷)=_____________;

該反應的活化能Ea()小于Ea(),則________0(小于”“等于大于)。

(2)催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2H2可發(fā)生兩個反應,分別生成CH3OHCO。反應的熱化學方程式如下:

CO2(g)+3 H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I

CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2 II

某實驗室控制CO2H2初始投料比為1:2.2,經(jīng)過相同反應時間測得如下實驗數(shù)據(jù):

TK

催化劑

CO2轉化率(%

甲醇選擇性(%

543

Cat.1

12.3

42.3

543

Cat.2

10.9

72.7

553

Cat.1

15.3

39.1

553

Cat.2

12.0

71.6

【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉化的CO2中生成甲醛的百分比;

已知:①COH2標準燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1-285.8kJ·mol-1

②H2O(l)=H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1

請回答(不考慮溫度對ΔH的影響):反應IIΔH2= kJ·mol-1。

在右圖中分別畫出I在無催化劑、有Cat.1和由Cat.2三種情況下反應過程-能量示意圖(在圖中標注出相應的曲線)

【答案】

(1)3;小于(2)+41.2;

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)v()=k()c(),k()=0.006s-1,則v()=0.006c()v()=k()c(),k()=0.002s-1,則v()=0.002c(),化學平衡狀態(tài)時正逆反應速率相等,則0.006c()=0.002c(),該溫度下反應的平衡常數(shù)值K1===3,該反應的活化能Ea()小于Ea(),說明斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量,即該反應為放熱反應,則△H小于0,故答案為:3;小于;

(2)已知:COH2的標準燃燒熱分別為-283.0kJmol-1-285.8kJmol-1,②H2O(1)═H2O(g)△H3=44.0kJmol-1,可知熱化學方程式aCO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJmol-1,bH2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=-285.8kJmol-1cH2O(1)═H2O(g)△H3=44.0kJmol-1,由蓋斯定律將b-a+c可得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2 =(-285.8+283.0+44)kJmol-1=+41.2kJmol-1,從表中數(shù)據(jù)分析,在催化劑Cat.2的作用下,甲醇的選擇性更大,說明催化劑Cat.2對反應催化效果更好,催化劑能降低反應的活化能,說明使用催化劑Cat.2的反應過程中活化能更低,故圖為,故答案為:+41.2;

練習冊系列答案
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【題目】將氯氣用導管通入較濃的NaOH和H2O2的混和液中,在導管口與混和液的接觸處有閃爍的紅光出現(xiàn)。這是因為通氣后混和液中產(chǎn)生的ClO被H2O2還原,發(fā)生激烈反應,產(chǎn)生能量較高的氧分子,然后立即轉變?yōu)槠胀ㄑ醴肿樱嘤嗟哪芰恳约t光放出。本實驗所用的儀器及導管如圖。

根據(jù)要求填寫下列空白:

1 組裝氯氣發(fā)生裝置時,應選用的儀器及導管為 填寫圖中編號。

2 本實驗進行時,按氣流方向從左到右的順序,氣體流經(jīng)的各儀器及導管的編號依次為

3 儀器①的橡皮塞上至少應有2個孔的原因是 。

4 本實驗需配置10mol·L-1的NaOH溶液500mL,用到的儀器了托盤天平、燒杯外,還須用到的儀器有

填儀器名稱 ,定容時操作如圖,則所配溶液濃度 填“偏高”或“偏低”。

5 實驗時儀器①中ClO與H2O2反應的離子方程式為 。

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A.原溶液的cH+ = 0.08 mol/L

B.原溶液中nMg2+nAl3+ = 101

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物質

CH3OH

CH3OCH3

H2O

濃度/(mol·L-1)

0.44

0.6

0.6

下列說法正確的是

A.起始時加入2a mol CH3OH,則達到平衡時CH3OH轉化率增大

B.若混合氣體的平均摩爾質量不再變化,則說明反應達到平衡狀態(tài)

C. a = 1.64

D.時刻反應速率大于逆反應速率

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單位時間內生成n mol O2的同時生成2 nmolNO

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混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)

混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)

⑧NO2 、NO、O2的分子數(shù)之比為221的狀態(tài)

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