我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。主反应：　。副反应：

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1. 我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。

主反应： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$ 。

副反应： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

(1) 将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 按物质的量比1：3混合，以固定流速通过盛放 $\text{[math]}$ 催化剂的反应器，在相同时间内，不同温度下的实验数据如图所示：

已知： $\text{[math]}$ 产率 $\text{[math]}$

①催化剂活性最好的温度为(填字母序号)。

a． $\text{[math]}$ b． $\text{[math]}$ c． $\text{[math]}$ d． $\text{[math]}$

②温度由 $\text{[math]}$ 升到 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的平衡转化率和 $\text{[math]}$ 的实验产率均降低，解释原因：。

(2) 利用 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的反应设计燃料电池，装置如图所示：

①该装置是将能转化为电能的装置。

②通入 $\text{[math]}$ 的电极是电池的(填“正”或“负”)极。

③通入 $\text{[math]}$ 的电极反应式是。

(3) 已知：键能是指气态分子中 $\text{[math]}$ 化学键解离成气态原子所吸收的能量。

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	436	498	463

写出 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 的热化学方程式。

【考点】

反应热和焓变;

【答案】

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综合题普通

1. 能源短缺是全球面临的问题，用 $\text{[math]}$ 来生产燃料甲醇可缓解能源危机。反应原理为 $\text{[math]}$ 。回答下列问题：

(1) 已知某些化学键的键能数据如下表所示。则该反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

化学键	C-H	H-H	C-O	C=O	H-O
键能/( $\text{[math]}$ )	413.4	436.0	351.0	745.0	462.8

(2) 向恒容恒温密闭容器中充入一定量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生上述反应，图中过程Ⅰ、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中 $\text{[math]}$ 的转化率[ $\text{[math]}$ ]随时间(t)的变化曲线。

①m点： $\text{[math]}$ (填“>”或“<”) $\text{[math]}$ 。

②活化能：过程Ⅱ(填“>”或“<”)过程Ⅰ。

③过程Ⅰ， $\text{[math]}$ 时刻改变的反应条件可能是(任写一种)。

(3) 在起始物 $\text{[math]}$ 时，上述反应在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为 $\text{[math]}$ ，在T=250℃下的 $\text{[math]}$ ~p、在 $\text{[math]}$ 下的 $\text{[math]}$ ~T如图所示。

①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 $\text{[math]}$

②图中对应等压过程的曲线是。

③当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的平衡转化率 $\text{[math]}$ (保留一位小数)。

综合题困难

化学能可以转化为多种形式的能量，利用化学能是人类文明进步的标志之一、回答下列问题：

Ⅰ．化学键的键能是断开 $\text{[math]}$ 化学键时需要吸收的能量。已知白磷和 $\text{[math]}$ 的分子结构如图所示，已知：

共价键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	198	360	498

（1）根据表格中数据计算， $\text{[math]}$ (白磷)与 $\text{[math]}$ 反应理论上生成 $\text{[math]}$ 需要(填“吸收”或“放出”) $\text{[math]}$ 能量。

Ⅱ．利用锌、铜做电极，稀硫酸作为电解质溶液可以设计成一组原电池装置。

（2）①负极的电极反应式为。

②每消耗 $\text{[math]}$ ，理论上电解质溶液的质量增加 $\text{[math]}$ 。

Ⅲ．某种燃料电池的工作原理如图所示， $\text{[math]}$ 均为惰性电极。

（3）①根据图中电子流动的方向，应从(填“A”或 “B” )端口通入 $\text{[math]}$ 。

②假设使用的“燃料”是 $\text{[math]}$ 溶液中 $\text{[math]}$ (填 “ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)极移动，每消耗 $\text{[math]}$ (标准状况) $\text{[math]}$ ，理论上转移电子的物质的量为 $\text{[math]}$ 。

综合题普通

3. 发射卫星时可用肼(N₂H₄)作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。

(1) 肼和二氧化氮反应的化学方程式为。

(2) 已知拆开1 mol H-H 键、1mol O- H(g)键、1 mol O=O 键分别需要的能量是436kJ、463 kJ、496 kJ，则O₂与H₂反应生成2 mol H₂O(g)所释放的热量为kJ。

综合题普通