题目内容

6．研究表明，CO2和H2在相同条件下能同时发生两个平行反应，化学方程式如下：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3＜0Ⅰ
CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2＞0Ⅱ
催化剂A和催化剂B对这两个反应均具有催化能力．某实验室控制CO2和H2初始投料比为1：2.2．在相同压强下，经过相同反应时间测得如表实验数据：
实验编号T（K）催化剂CO2转化率（%）甲醇选择性（%）
1543催化剂 A12.342.3
2543催化剂B10.972.7
3553催化剂 A15.339.1
4553催化剂B12.071.6
【备注】甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比．
（1）测得实验数据时，反应不是（填“是”或“不是”）处于平衡态．
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有CD．
A．使用催化剂AB．使用催化剂B
C．降低反应温度            
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（3）表中实验数据表明：在相同温度下，因为催化剂A和B对反应Ⅰ的催化能力不同，所以在该时刻不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响．

分析 （1）催化剂能影响反应速率，不改变平衡状态；
（2）由CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ•mol-8 可知提高CO2转化为CH3OH平衡转化率，应使平衡向正向移动，可降低温度，增大浓度；
（3）不同的催化剂的催化能力不同，且催化剂具有选择性；

解答 解：（1）使用不同催化剂时，不改变平衡状态，如果达到平衡状态，CO2的转化率应该不变，现在CO2的转化率不一样，表明此时未达到平衡，故答案为：不是；
（2）A．使用催化剂Cat.1，平衡不移动，不能提高转化率，故A错误；  
B、使用催化剂Cat.2，不能提高转化率，故B错误；
C、降低反应温度，平衡正向移动，可增大转化率，故C正确； 
D、投料比不变，增加反应物的浓度，衡正向移动，可增大转化率，故D正确；
E、增大 CO2和H2的初始投料比，可增大氢气的转化率，二氧化碳的转化率减小，故E错误．
故答案为：CD；
（3）从表中数据分析，在相同温度下，不同的催化剂二氧化碳的转化率不同，说明不同的催化剂的催化能力不同，相同的催化剂不同的温度，二氧化碳的转化率不同，且温度高的转化率大，因为正反应为放热反应，说明表中数据是未达到平衡数据，
故答案为：催化剂A和B对反应Ⅰ的催化能力不同；

点评 本题考查催化剂对反应速率的影响，涉及化学平衡的移动，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、计算能力的考查，注意把握盖斯定律的应用，电解池的工作原理等知识．

练习册系列答案
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16．下列有关说法正确的是（　　）
A．普通锌锰干电池中的MnO2在工作时起催化作用
B．lmol Na2O2与足量水反应产生O2，理论上转移的电子数约为2×6.02×1023
C．室温下，体积、pH均相同的HA和HB两种一元酸分别与足量的锌反应，HA放出氢气多，说明酸性：HB＞HA
D．恒温恒压密闭容器中反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-a kJ•mol-1达到平衡时，向容器中再充入一定量NH3，重新达平衡时a值减小
17．某化学兴趣小组设计实验，测定Na2CO3与NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数．
甲方案：
实验步骤为：①称量空坩埚的质量为A g  ②称量装有试样的坩埚质量为B g ③加热④冷却⑤称量坩埚和残余物的质量为C g⑥重复③至⑤操作，直至恒重，质量为D g．
（1）坩埚中发生反应的化学方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
（2）计算Na2CO3质量分数必须用到的测定数据为A、B、D（填“A”、“B”、“C”或“D”）．
乙方案：
在天平上准确称取0.3000g样品，放入锥形瓶中，加入适量水溶解，滴入2滴酚酞试液，用0.1000mo1•L-1，的标准盐酸滴定至溶液由粉红色刚好变为无色，达到滴定终点时产物为NaHCO3．重复上述操作两次，消耗盐酸的体积为20.00mL．
（3）配制上述盐酸标准溶液100mL，若用2.0mol•L-1HCl进行配制，需用滴定管量取该HCl溶液5.00mL；定容时俯视刻度线，将导致配制的溶液浓度偏高（填“偏高”、“偏低”或“没有影响”）．
（4）样品中Na2CO3的质量分数为70.7%（用百分数表示，精确到0.1%）．
丙方案：
称取m g样品，选用如图部分装置测定样品与硫酸反应生成的气体体积．

（5）某同学按以下方法检查装置A的气密性：在分液漏斗中加入适量水，如图连接好装置，关闭止水夹a，用止水夹夹住橡皮管c，打开活塞b．若装置不漏气，则观察到的现象为水流下一段时间后不再流出，且持续一段时间．实验时，装置A中c的作用便于分液漏斗中的液体流下、减小液体流下引起气体体积误差．
（6）为了提高测定的准确性，应选用装置A和C（填写字母标号）进行实验．
14．PTT是近几年来迅速发展起来的新型热塑性聚酯材料，具有优异性能，能作为工程塑料、纺织纤维和地毯等材料而得到广泛应用．其合成路线可设计为：

其中A、B、C均为链状化合物，A能发生银镜反应，B中不含甲基．请回答下列问题：
（1）A、B的结构简式分别为CH2=CHCHO、HOCH2CH2CHO
（2）写出一种满足下列条件的A的同系物的结构简式
①分子式为C4H6O   ②含有1个-CH3
（3）1mol C可与足量钠反应生成22.4L H2（标准状况）．
（4）由物质C与D反应生成PTT的化学方程式为，反应类型为．
11．下列叙述正确的是（　　）
A．常温下，pH=3和pH=5的盐酸各10mL混合，所得溶液的pH=4
B．当温度不变时，在纯水中加入强碱溶液不会影响水的离子积常数
C．液氯虽然不导电，但溶解于水后导电情况良好，因此，液氯也是强电解质
D．溶液中c（H+）越大，pH也越大，溶液的酸性就越强
18．在体积为V L的恒容密闭容器中盛有一定量H2，通入Br2（g）发生反应H2（g）+Br2（g）?2HBr（g）△H＜0．当温度分别为T1、T2，平衡时，H2的体积分数与Br2（g）的物质的量变化关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．若b、c两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2
B．a、b两点的反应速率：b＞a
C．为了提高Br2（g）的转化率可采取增加Br2（g）通入量的方法
D．b、c两点的HBr的体积分数b＞c
11．铁是人体不可缺少的微量元素，硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）在医药上作为补血剂．某课外小组对该补血剂（每片b克）中铁元素的含量进行了测定．具体实验步骤如图所示：
（1）在进行步骤①操作时，需要用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒．
（2）步骤②中H2O2的作用是使Fe2+完全被氧化（填“氧化”或“还原”）为Fe3+．
（3）若步骤③中X为氨水，请写出该步骤中产生红褐色物质时发生反应的离子方程式Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+
（4）步骤④中一系列处理的操作步骤依次为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量．
（5）若实验过程中无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量分数为$\frac{7a}{b}$%．
12．固体A在一定温度下分解生成气体的反应为：2A=B↑+2C↑+3D↑，若测得相同条件下生成的混合气体对氢气的相对密度为15，则固体A的摩尔质量是（　　）
A．30g/molB．60 g/molC．90g/molD．120 g/mol

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