1. 甲醇是重要的化工原料,发展前景广阔。研究表明CO2加氢可以合成甲醇。CO2和H2可发生如下两个反应:

Ⅰ.   <0

Ⅱ.   >0

(1) 有利于提高反应 Ⅰ 中CO2的平衡转化率的措施有(填序号)。

a.使用催化剂       b.增大CO2和H2的初始投料比       c.加压

(2) 研究温度对于甲醇产率的影响。在210℃~290℃,保持原料气中CO2和H2的投料比不变,按一定流速通过催化剂甲,主要发生反应 Ⅰ ,得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关系如图。(注:产率是指生成目标产物所消耗的原料的物质的量与初始加入原料的物质的量的比值)

①温度升高,甲醇的平衡产率逐渐降低,可能的原因是(考虑主副反应)。

②其他条件相同时,温度不高于270℃时,随温度升高实际产率逐渐增大的可能原因是(写出2点)。

(3) 某实验控制压强一定,CO2和H2初始投料比一定,按一定流速通过催化剂乙,经过相同时间测得如下实验数据(反应未达到平衡状态)

T(K)

CO2实际转化率(%)

甲醇选择性(%)

543

12.3

42.3

553

15.3

39.1

(注:甲醇选择性是指生成甲醇所消耗的CO2的物质的量与转化的CO2的物质的量的比值)

表中实验数据表明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其可能的原因是

【考点】
化学反应速率的影响因素; 化学平衡的影响因素;
【答案】

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3. 某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3溶液,一段时间后,溶液突然变蓝。为进一步研究有关因素对反应速率的影响,探究如下:
(1) 查阅资料知:NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行,第一步反应的离子方程式为 , 第二步反应的离子方程式为;分两步进行的反应,其反应速率主要由慢反应决定,所以NaHSO3与过量KIO3反应中,慢反应是(填“第一步”或“第二步”)反应。
(2) 通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响记录如表:

编号

0.01mol·L-1溶液/mL

0.01mol·L-1KIO3溶液/mL

H2O/mL

反应温度/℃

液变蓝所用时间t/s

4.0

14.0

2.0

15

t1

6.0

14.0

0

15

t2

6.0

a

b

25

t3

实验①②是探究对反应速率的影响,表中t1(填“>”、“=”或“<”)t2;实验②③是探究温度对反应速率的影响,表中a=,b=

(3) 将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。该小组对其原因提出假设,认为是生成的SO对反应起催化作用,故设计实验验证,试完成表中的内容。

实验步骤(不要求写出具体操作过程)

预期实验现象和结论

Ⅰ.在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲)

Ⅱ.在烧杯乙中先加入少量,其他条件与甲完全相同,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙)

若v(甲)(填“>”、“<”或“=”,下同)v(乙),则假设不成立;

若v(甲)v(乙),则假设成立。

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