1. 一定条件下,水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程,研究水溶液在密封石英管中的分解反应:

Ⅰ.

Ⅱ.

研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,仅对反应Ⅰ有催加速作用;反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离,其浓度视为常数。回答下列问题:

(1) 一定条件下,反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为 , 则该条件下水气变换反应的焓变(用含的代数式表示)。
(2) 反应Ⅰ正反应速率方程为: , k为反应速率常数。温度下,电离平衡常数为 , 当平衡浓度为时,浓度为 , 此时反应Ⅰ的反应速率(用含和k的代数式表示)。
(3) 温度下,在密封石英管内完全充满水溶液,使分解,分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为 , 反应Ⅱ达平衡时,测得的浓度为。体系达平衡后(用含y的代数式表示,下同),反应Ⅱ的平衡常数为

相同条件下,若反应起始时溶液中同时还含有盐酸,则图示点中,的浓度峰值点可能是(填标号)。与不含盐酸相比,达浓度峰值时,浓度(填“增大”“减小”或“不变”),的值(填“增大”“减小”或“不变”)。

【考点】
盖斯定律及其应用; 化学反应速率和化学计量数的关系; 弱电解质在水溶液中的电离平衡;
【答案】

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2.

中国科学院科研人员在实验室里首次实现了以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,用一种类似“搭积木”的方式,构建了11步反应的人工合成淀粉,在未来,“空气”做馒头,“西北风”当饭“吃”可能不再是做梦。

Ⅰ.人工合成淀粉前两步涉及的反应如图1所示。

(1)已知    , 则反应(用表示)。

Ⅱ.11步反应,每一步反应条件的选择和调控都很重要,以第一步反应为例,向一定温度下的恒容密闭容器中充入和催化剂,发生反应:

(2)反应历程如下(TS表示过渡态,加*表示吸附在催化剂表面)。该合成甲醇的反应0(填“>”、“<”或“=”),在(填“高温”或“低温”)下可自发进行,生成(填“”、“”或“”)的步骤为该反应的决速步骤。

(3)在恒容密闭容器中,使用两种不同催化剂进行实验,相同时间内的转化率与温度、催化剂(Catl、Cat2为两种不同的催化剂)的关系如图3所示。

a点时速率比较:(填“>”、“<”或“=”,下同);催化效率:Cat2Catl;

(4)已知催化加氢的主要反应如下:

主反应Ⅰ:

副反应Ⅱ:     

①下列措施一定能提高反应速率和甲醇产率的是(填标号)。

A.升高温度       B.通入He       C.不改变投料比,增大反应物浓度

②在压强分别为时,将的混合气体置于恒容密闭容器中反应,不同温度下平衡时体系中转化率和、CO选择性如图所示。

已知:(或CO)的选择性。代表的选择性曲线是(填“a”、“b”、“c”或“d”),(填“>”、“<”或“=”)。温度高于250℃,曲线b上升的原因是

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