Question

【题目】催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产需采用催化工艺。

（1）新的研究表明，可以将CO2转化为炭黑进行回收利用，反应原理如图所示。

①整个过程中FeO的作用是_________。

②写出CO2转化为炭黑的总反应方程式_________。

（2）已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0。按n(N2)∶n(H2) = 1∶3向反应容器中投料，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示：

①下列说法正确的是_________。（填字母）

a．曲线a、b、c对应的温度是由低到高

b．加入催化剂能加快化学反应速率和提高H2的转化率

c．图中Q、M、N点的平衡常数：K(N) ＞ K(Q) = K(M)

②M点对应H2的转化率是_________。

③2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

、 和 分别表示N2、H2和NH3。e表示生成的NH3离开催化剂表面，b和c的含义分别是_________和_________。

（3）有机反应中也常用到催化剂。某反应原理可以用下图表示，写出此反应的化学方程式_________。

Answer 1

【答案】 催化剂 CO2 C + O2 a 60% N2、H2被吸附在催化剂表面 在催化剂表面，N2、H2分子中化学键断裂

【解析】(1).由图像知①整个过程中FeO的作用是催化剂。

②CO2转化为炭黑的总反应方程式：CO2 C + O2。

（2）①因为正反应是放热反应, 相同压强下,投料相同升高温度平衡逆向移动,氨气的含量减小,而a点氨的体积分数最大,依次知曲线温度,cba的温度依次降低，故a正确; b．加入催化剂能加快化学反应速率但不能改变平衡移动，所以提高H2的转化率是错的，故b错；c、K只受温度影响,温度不变平衡常数不变,所以K(Q)=K(N),正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,Q点的温度低于N,所以K(Q)>K(N),故错误。答案：a。
②根据反应
起始量(mol) 13 0
转化量（mol） a3a2a
平衡量（mol） 1-a3-3a 2a
根据题意有M点氨气的质量分数为60。所以有(2a/ =60 a=0.6mol

M点对应H2的转化率是(0.6=60

③由e表示生成的NH3离开催化剂表面，知b的含义是N2、H2被吸附在催化剂表面。c的含义是在催化剂表面，N2、H2分子中化学键断裂。

（3）由图可知有机反应中催化剂反应原理化学方程式为