練習3化學平衡綜合1.(2024·南京、鹽城一模)乙酸甲酯催化加氫制備乙醇主要涉及如下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ.CH3COOCH3(g)＋2H2(g)C2H5OH(g)＋CH3OH(g) ΔH＝－23.6kJ/mol反應(yīng)Ⅱ.2CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3COOC2H5(g)＋2CH3OH(g) ΔH＝－22.6kJ/mol在其他條件不變時，將n起始(H2)∶n起始(CH3COOCH3)＝8∶1的混合氣體以一定流速通入裝有銅基催化劑(銅基催化劑須含合適物質(zhì)的量之比的Cu2O與Cu)的反應(yīng)管，測得CH3COOCH3轉(zhuǎn)化率、C2H5OH選擇性[S(C2H5OH)＝eq\f(nC2H5OH,n轉(zhuǎn)化CH3COOCH3)×100%]、CH3COOC2H5選擇性[S(CH3COOC2H5)＝eq\f(2nCH3COOC2H5,n轉(zhuǎn)化CH3COOCH3)×100%]隨溫度的變化如圖所示。(1)180～260℃下均有S(C2H5OH)＋S(CH3COOC2H5)<100%，其原因是___________________________________________________________________________________________________________________(2)180～200℃范圍內(nèi)，CH3COOCH3轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而迅速增大的主要原因是________________________________________________________________________(3)溫度高于220℃時，催化劑的催化活性下降，其原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________________________2.(2024·蘇州期末)尿素[CO(NH2)2]是常用的化肥與工業(yè)原料，其生產(chǎn)與應(yīng)用有著重要的意義。(1)尿素生產(chǎn)一般控制在180～200℃、15反應(yīng)1.2NH3(g)＋CO2(g)=NH2COONH4(l) ΔH＝－100.4kJ/mol反應(yīng)2.NH2COONH4(l)=CO(NH2)2(l)＋H2O(l) ΔH＝＋27.6kJ/mol則2NH3(g)＋CO2(g)=CO(NH2)2(l)＋H2O(l)的 ΔH＝____________________________。(2)NH2COONH4具有強還原性，生產(chǎn)尿素過程中，常通入適量氧氣防止鎳制容器表面的金屬鈍化膜(NiO)被破壞。①NH2COONH4與NiO反應(yīng)產(chǎn)生N2的化學方程式為__________________________________________________________________________________________。②生產(chǎn)時通入的CO2氣體中?；煊猩倭縃2S。有氧氣存在的條件下，H2S腐蝕反應(yīng)容器的速率會更快，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________。(3)尿素在結(jié)晶過程中主要副反應(yīng)是尿素發(fā)生脫氨反應(yīng)。其反應(yīng)歷程如下：反應(yīng)3.CO(NH2)2(l)=HNCO(g)＋NH3(g)(快反應(yīng))反應(yīng)4.HNCO(g)＋CO(NH2)2(l)=eq\o(H2NCO2NHl,\s\do4(縮二脲))(慢反應(yīng))①在縮二脲的結(jié)構(gòu)式()中圈出電子云密度最小的氫原子。②在尿素結(jié)晶過程中，反應(yīng)3可視為處于平衡狀態(tài)。實驗表明，在合成尿素的體系中，NH3的濃度越高，縮二脲生成速率越慢，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)含結(jié)晶水的Ni3(BO3)2晶體表面存在結(jié)構(gòu)“”，用加熱后的Ni3(BO3)2晶體作催化劑，以CO2、N2為原料，電解KHCO3溶液可獲得尿素。①生成尿素的電極反應(yīng)式為__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②加熱后的Ni3(BO3)2晶體表面會產(chǎn)生LA位點，LA位點與LB位點共同形成FLP位點，其催化機理(部分)如圖所示。實驗表明，在150℃下，加熱Ni3(BO3)2晶體得到的催化劑催化效果最好，溫度過高或過低催化效果會降低的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________③電解質(zhì)溶液中若存在SCN－會極大地降低催化劑的活性，原因是______________________________________________________________________________________________________。3.(2024·南京、鹽城期末)“碳中和”目標如期實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一是CO2的再資源化利用。(1)氨的飽和食鹽水捕獲CO2是其利用的方法之一，反應(yīng)原理為NaCl(aq)＋NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)=NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq)。該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進行的原因是__________________。(2)XO基摻雜Na2CO3形成XO—Na2CO3(X＝Mg、Ca、Cd等)，能用于捕獲CO2，原理為。已知陽離子電荷數(shù)越高、半徑越小，陰離子越易受其影響而分解。①X＝Ca時，再生的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②X＝Mg相比X＝Ca，其優(yōu)點有_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)催化電解吸收CO2的KOH溶液可將CO2轉(zhuǎn)化為有機物。①HCOeq\o\al(－,3)在陰極放電生成CH3COO－的電極反應(yīng)式為____________________________________________________________________________。②堿性溶液有利于抑制陰極上副產(chǎn)物的產(chǎn)生，該副產(chǎn)物的化學式為____________。(4)在催化劑作用下，以CO2和H2為原料合成CH3OH，主要反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49kJ/mol反應(yīng)Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41kJ/mol保持壓強3MPa，將起始n(CO2)∶n(H2)＝1∶3的混合氣體勻速通過裝有催化劑的反應(yīng)管，測得出口處CO2的轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(n生成CH3OH,n反應(yīng)CO2)×100%))與溫度的關(guān)系如圖1、圖2所示。圖1圖2①隨著溫度的升高，CO2轉(zhuǎn)化率增大、但甲醇選擇性降低的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②假設(shè)定義催化劑催化效率η＝eq\f(n生成CH3OH,n反應(yīng)CO2)×100%，計算340℃時三種催化劑的催化效率之比η(In2O3)∶η(Mg/In2O3)∶η(Mn/In2O3)＝_____