题目内容
【题目】电催化合成氨法在电能的推动下不受热力学平衡限制，实现N2、H2O常温常压合成氨，如图为N2在不同电极材料表面复化的机制示意图。下列说法正确的是（ ）
A.电极材料起吸附作用，不影响N2的氢化过程
B.N2在氢化反应之前需先解离成单独的氮原子
C.电催化合成氨原子利用率100%
D.2.8gN2理论上可以产生0.2NA个NH3分子
【答案】D
【解析】
A．由图可知，N2在不同电极材料表面氢化的过程不同，A错误；
B．由图可知，N2在氢化反应之前是否先解离成单独的氮原子和电极材料有关，在第一种电极材料表面氢化需先解离成单独的氮原子，在第二种、第三种电极材料表面氢化不需要先解离成单独的氮原子，B错误；
C．电催化合成氨的反应物为N2、H2O，合成氨时O原子没被利用，原子利用率小于100%，C错误；
D．2.8gN2的物质的量=
=0.1mol，由图可知，1个N2分子可合成2个NH3分子，则0.1molN2分子可合成0.2molNH3分子，即2.8gN2理论上可以产生0.2NA个NH3分子，D正确；
答案选D。
【题目】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：
i：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
ii：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
iii：CH3OH(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：
化学键 | H—H | C=O | C≡O | H—O |
E/KJ·mol-1 | 436 | 803 | 1076 | 465 |
由此计算ΔH2=___kJ·mol-1。已知ΔH1=-63kJ·mol-1，则ΔH3=___kJ·mol-1。
(2)对于反应1，不同温度对CO2的平衡转化率及催化剂的效率影响如图所示，请回答下列问题：
①下列说法不正确的是（__________）
A.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
B.温度低于250℃时，随温度升高甲醇的平衡产率降低
C.其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1
D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率
②若在刚性容器中充入3molH2和1molCO2发生反应1，起始压强为4MPa，则图中M点CH3OH的体积分数为___，250℃时反应的平衡常数Kp=___(MPa)-2(保留三位有效数字)；
③若要进一步提高甲醇产率，可采取的措施有___(写两条即可)
(3)相同条件下，一定比例CO/CO2/H2混合气体甲醇生成速率大于CO2/H2混合气体甲醇生成速率，结合反应1、2分析原因：___。
(4)以二氧化钛表面覆盖Cu2A12O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸，CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)，在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示：
250~300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是___。
300~400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是___。
