热点冲刺 2024年山西省初中学业水平考试模拟卷(三)3答案(化学)

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大单元学习三步一体高效训练讲14.(15分)C02是温室气体之一，其过量排放在导致全球各种气候变化的诱因中扮演了重要角色。近记年来如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,成为科学家研究的主要课题。(1)已知：常温常压下，CH4(g)、CO(g)和H2(g)的摩尔燃烧焓分别为△H1=一890.3kJ·mol-1△H2=-283k·mol-1、△H3=-285.8kJ·mol-1。则反应CH4(g)+CO2(g)一2CO(g)+2H2(g)的△H=kJ·mol-1。(2)利用CO2和H2合成CHOH,涉及的主要反应如下：反应I:CO2(g)+3H2(g)=CHOH(g)+H2O(g)△H1<0反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+40.9kJ·mol-1则反应I自发进行的条件是(填“低温”“高温”或“任何温度)。(3)T℃时，向2L的刚性密闭容器中充入1 mol CO2和3molH2,发生反应I,测得不同时刻容器内压强的变化如下表：时间/h0123456p/MPa10080757217070反应至5h时达到平衡状态，则0~5h内H2分压的平均变化速率为MPa·hl;该温度下，反应的压强平衡常数K。=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，结果用分数表示)MPa2;若保持其他条件不变，开始时向容器中充入2 mol CO2和6molH2,达到平衡时CO2的转化率(填“>”“<”或“=”)初始投料时CO2的平衡转化率。(4)向10L的恒容密闭容器中充入1molC02和2.44mol24H,选择合适的催化剂进行反应，甲醇的选择率（生成甲醇82D473,86)90C(553,20的CO2占CO2总转化量的物质的量分数)和C02的平衡的20E(513,78)甲80转化率随温度的变化趋势如图所示。553K时反应达到平衡18选衡，则反应体系内甲醇的物质的量为mol:随着温彩1670A(473,13.2)14度的升高，甲醇的选择率逐渐下降，而CO2的平衡转化率B(513,15)608逐渐上升的原因是高温条件下以发生反应(填12F(553,6050“I”或“Ⅱ”)为主。1060480500520540560解析：(1)根据题中摩尔燃烧焓可知①CH(g)+20(g)一CO(g)十一-CO2的平衡转化率温度K▲甲醇的选择率2H0)△H=-890.3k·mo1,②C0g)+20(g)一C0(g)AH=-283·mo1,③H(g)+20(g)—H0)△H,2一285.8W·ml1。根据盖斯定律可知，①-2×@-2X③可得△H=[(-890.3)-2X(-283)-2×(-285.8)]kJ·mol1=+247.3k·mol1。(3)设前5h内，氢气的转化量为3amol,列三段式：CO2(g)+3H2(g)-CH:OH(g)+H2O(g)初始量/mol1300转化量/mola3a平衡量/mol1-a3-3aaa1 mol+3 mol压强之比等于物质的量之比，则0吧a--@)m0十3-30)m0十m0m0解得a=0.6。初始时H1.2的分压为子×100MPa=75MPa,平衡时的分压为0.4+1.2十0.6+0.6×70MPa=30MPa,所以0~5h内H分压的平均变化速率为5MPa-30MP=9MPa·h;平衡常教K,=(0MPa×8X(o MPaX5h(70 MPaxx(70 MPax)2.82.812O0MPa;若保持其他条件不变，开始时向容器中充入2molC0,和6molH,根据等效平衡，与初始投料相比相当于增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大。(4)由题图1可知，553K时C02的平衡转化率是20%，甲醇的物质的量是1mol×20%×60%=0.12mol。答案：(1)十+247.3(2分)(2)低温(2分)(3)9(2分)：12003分)>(2分)(4)0.12(2分)：Ⅱ(2分)1225ZCYK·化学-SDKJB-选择性必修1-FJ