Question

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

(1)和經過催化重整可以得到合成氣（和）；

①一定溫度和壓強下，由元素最穩定的單質生成純化合物時的反應熱稱為該化合物的標準摩爾生成焓。已知、、的標準摩爾生成焓分別為、、。則上述重整反應的________。

②其他條件相同，甲、乙兩種不同催化劑作用下，相同時間內測得轉化率與溫度變化關系如圖Ⅰ，________（填“可能一定”或“一定未”）達到平衡狀態理由是________。

(2)與可以用來生產尿素，其反應過程為：；

①時，在的密閉容器中充人和模擬工業生產。投料比，如圖Ⅱ是平衡轉化率與的關系。則圖中點的平衡轉化率_______。

②當時，若起始的壓強為，水為液態，平衡時壓強變為起始的。用平衡分壓（分壓=總壓×物質的量分數）代替平衡濃度表示該反應的平衡常數________。

(3)以二氧化鈦表面覆蓋為催化劑，可以將和直接轉化成乙酸。

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，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________。

②為了提高該反應中的轉化率，可以采取的措施是________。

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

Answer 1

【答案】 一定未 因為相同溫度時，如果達平衡，相同溫度時兩種情況轉化率應相等 溫度超過時，催化劑的催化效率降低 增大壓強或者增加二氧化碳的濃度

【解析】

(1)①反應焓變，且單質的標準摩爾生成焓為0是新信息，再代入數據計算即可；②催化劑不會改變平衡轉化率，則平衡時，兩個不同催化劑的轉化率應是相同的；

(2)轉化率，再利用三段式計算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，說明溫度超過250℃時，催化劑的催化效率降低；利用化學方程式：，判斷若想使的轉化率增大，就得使平衡正向移動，增加另一反應物或增大體系壓強都可以；

(4)用電荷守恒來書寫電極反應式。

(1)①根據標準摩爾生成焓的定義，穩定單質的標準摩爾生成焓為0，即H2(g)的為0，反應焓變；

②c點一定未達到平衡；因為催化劑不會改變平衡轉化率，如果達到平衡，甲催化劑與乙催化劑在相同溫度的點相交，轉化率應相等；

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

②當x=1.0時，，若起始壓強為，平衡時壓強為起始的，則平衡總壓強為，設起始氨氣和二氧化碳的物質的量為1mol，消耗的二氧化碳物質的量為x，

，氣體總物質的量為，氨氣物質的量分數，則；

(3)①溫度超過250℃時，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將和直接轉化成乙酸的化學方程式：，為了提高的轉化率，可增大壓強或者增加二氧化碳的濃度；

(4)，碳的化合價從+4變為-2，每個碳原子得到6個電子，則共得到12n電子，根據電荷守恒可得該電極反應式為：。