甲烷、二氧化碳重整制合成气CO和H2，是一种有效实现碳达峰、碳中和的关键技术，也是近几年研究的热点之一。回答下列问题：
(1)已知：甲烷、二氧化碳重整工艺的相关反应如下：
①H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41kJ·mol−1
②2CO(g)⇌CO2(g)+C(s) ∆H2=−172kJ·mol−1
③CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ∆H3=+75kJ·mol−1
④CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g) ∆H4=−131kJ·mol−1
则甲烷、二氧化碳重整制合成气的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ∆H=_______ ；为了提高平衡时合成气的产率，反应条件应选择_______ (填标号)。
A.高压 B.低压 C.低温 D.高温
(2)一定条件下，CH4分解生成碳的反应历程如图1所示。该历程分4步进行，其中第_______ 步为放热反应，正反应活化能最大一步的反应方程式为_______ 。
(3)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示(不考虑副反应)，则T1_______ T2(填“>”或“<”)，A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小关系为_______ 。
(4)在恒压p=100kPa、初始投料n(CO2)/n(CH4)=1的条件下，甲烷、二氧化碳重整制合成气的过程中各平衡组分的物质的量随温度的变化如图3所示。
①随温度升高，产率增加，n(H2)/n(CO)减小，积碳含量_______ (填“增大”或“减小”)。
②在630℃时，反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的平衡常数Kp=_______ kPa2(Kp是以分压表示的平衡常数，已知分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知：甲烷、二氧化碳重整工艺的相关反应如下：
①H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41kJ·mol−1
②2CO(g)⇌CO2(g)+C(s) ∆H2=−172kJ·mol−1
③CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ∆H3=+75kJ·mol−1
④CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g) ∆H4=−131kJ·mol−1
则甲烷、二氧化碳重整制合成气的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ∆H=
A.高压 B.低压 C.低温 D.高温
(2)一定条件下，CH4分解生成碳的反应历程如图1所示。该历程分4步进行，其中第
(3)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示(不考虑副反应)，则T1
(4)在恒压p=100kPa、初始投料n(CO2)/n(CH4)=1的条件下，甲烷、二氧化碳重整制合成气的过程中各平衡组分的物质的量随温度的变化如图3所示。
①随温度升高，产率增加，n(H2)/n(CO)减小，积碳含量
②在630℃时，反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的平衡常数Kp=
更新时间：2022-05-24 07:37:32
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【推荐1】“一带一路”将为中国化工企业开辟新的国际市场，其中，能源、资源整合和环境治理是保驾护航的基础。
（1）下面是不同过程的热化学方程式，请写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式_________________ 。
已知：Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－25 kJ·mol－1 ①
（2）贵金属的冶炼中往往会产生有毒气体，先进技术使用NaBH4为诱导剂，可使Co2＋与肼（N2H4）在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。
①写出该反应的离子方程式：___________________ 。
（3）大气污染气的主要成分是SO2和NO2。利用下图所示装置（电极均为惰性电极）可以吸收SO2，还可以用阴极排出的溶液吸收NO2。
a极为_________ （填“阴”“阳”） b极的电极反应式为__________________ 。简述该装置能吸收SO2的原理：_____________________ 。
（1）下面是不同过程的热化学方程式，请写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式
已知：Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－25 kJ·mol－1 ①
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－47 kJ·mol－1 ②
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝＋19 kJ·mol－1 ③
（2）贵金属的冶炼中往往会产生有毒气体，先进技术使用NaBH4为诱导剂，可使Co2＋与肼（N2H4）在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。
①写出该反应的离子方程式：
②在纳米钴的催化作用下，肼可以发生分解反应3N2H4 （g）
N2（g）＋4NH3（g）
保持温度不变，向容积固定的容器中充入一定量的肼，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是
a.容器内压强不随时间改变
b.单位时间内生成amol N2的同时，生成4molNH3
c. N2H4 和NH3的物质的量之比保持不变的状态
d.混合气体的平均摩尔质量保持不变的状态
若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图所示，其中曲线b表示的是
（3）大气污染气的主要成分是SO2和NO2。利用下图所示装置（电极均为惰性电极）可以吸收SO2，还可以用阴极排出的溶液吸收NO2。
a极为
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【推荐2】中国是世界上最大的钨储藏国，超细钨粉是生产硬质合金所必须的原料。
（1）工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金，已知：
①WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s) ∆H1
②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) ∆H2
则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为___ (反应热写为∆H3并用含△H1、AH2的代数式表示)；在反应②中若有0.1molFe3O4参加反应，则转移电子___ mol。
（2）自然界中钨主要存在于黑钨矿中(主要成分是铁和锰的钨酸盐)，从中制备出黄钨(WO3)后再用H2逐级还原：WO3→WO2.90→WO2.72→WO2→W，总反应为3H2(g)+WO3(s)
W(s)+3H2O(g) ∆H，实验测得一定条件下平衡时H2的体积分数曲线如图所示：____ (填“>”或“<”)0；a点处的v正___ v逆(填“>”“<”或“=”)。
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是__ (填序号)。
A.v正(H2)=v逆(H2O)
B.加入WO3，则H2的转化率增大
C.容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态
D.容器内压强不变时，一定达到平衡状态
③由图可知900K，氢气的平衡转化率为__ ，Kp(900K)=____ (用平衡分压代替平衡浓度计算，已知：平衡分压=p总×气体物质的量分数)。
④已知在高温下，氧化钨会与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物WO2(OH)2，因此在反应中要适当加快氢气的流速，原因是__ 。
（1）工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金，已知：
①WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s) ∆H1
②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) ∆H2
则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为
（2）自然界中钨主要存在于黑钨矿中(主要成分是铁和锰的钨酸盐)，从中制备出黄钨(WO3)后再用H2逐级还原：WO3→WO2.90→WO2.72→WO2→W，总反应为3H2(g)+WO3(s)
W(s)+3H2O(g) ∆H，实验测得一定条件下平衡时H2的体积分数曲线如图所示：
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是
A.v正(H2)=v逆(H2O)
B.加入WO3，则H2的转化率增大
C.容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态
D.容器内压强不变时，一定达到平衡状态
③由图可知900K，氢气的平衡转化率为
④已知在高温下，氧化钨会与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物WO2(OH)2，因此在反应中要适当加快氢气的流速，原因是
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【推荐3】“循环经济”和“低碳经济”是目前备受关注的课题，因而对碳、硫及其化合物的综合利用成为研究的热点。
（1）下列事实中，能用来比较碳元素和硫元素的非金属性强弱的是____________ （填字母）。
A．SO2具有漂白性而CO2没有
B．少量H2SO3可与Na2CO3反应生成NaHCO3
C．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色而CO2不能
D．Na2CO3溶液显碱性，而Na2SO4溶液显中性
（2）通过热循环进行能源综合利用的反应系统的原理如下图所示。
系统（Ⅱ）制取氢气的热化学方程式为________________________ ；
两个系统制得等量的H2时所需能量较少的是________________________ 。
（3）向10L恒容密闭容器中充入2 molCO和1molSO2，发生反应2CO（g）+SO2（g）
S（g）+2CO2（g）。CO和CO2的平衡体积分数（
）与温度（T）的变化关系如下图所示。
①图中表示CO的平衡体积分数与温度的变化关系的曲线为_____________ （填“L1”或“L2”）。
②T1℃时，SO2的平衡转化率a1=_____________ ，反应的平衡常数K1=_____________ 。
③只改变下列条件，既能加快该反应的反应速率，又能增大CO的平衡转化率的是_____________ （填字母）。
A．增大压强
B．充入一定量的H2S
C．充入一定量的SO2
D．加入适当催化剂
④向起始温度为T1℃的10L绝热容器中充入2molCO和1molSO2，重复实验，该反应的平衡常数K2___ （填“＞”“＜”或“=”）K1，理由为______________________ 。
（1）下列事实中，能用来比较碳元素和硫元素的非金属性强弱的是
A．SO2具有漂白性而CO2没有
B．少量H2SO3可与Na2CO3反应生成NaHCO3
C．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色而CO2不能
D．Na2CO3溶液显碱性，而Na2SO4溶液显中性
（2）通过热循环进行能源综合利用的反应系统的原理如下图所示。
系统（Ⅱ）制取氢气的热化学方程式为
两个系统制得等量的H2时所需能量较少的是
（3）向10L恒容密闭容器中充入2 molCO和1molSO2，发生反应2CO（g）+SO2（g）
S（g）+2CO2（g）。CO和CO2的平衡体积分数（）与温度（T）的变化关系如下图所示。 ①图中表示CO的平衡体积分数与温度的变化关系的曲线为
②T1℃时，SO2的平衡转化率a1=
③只改变下列条件，既能加快该反应的反应速率，又能增大CO的平衡转化率的是
A．增大压强
B．充入一定量的H2S
C．充入一定量的SO2
D．加入适当催化剂
④向起始温度为T1℃的10L绝热容器中充入2molCO和1molSO2，重复实验，该反应的平衡常数K2
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【推荐1】CO2的转化和利用是实现碳中和的有效途径，其中CO2转化为CH3OH被认为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如下：
反应I：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.01kJ•mol-1
反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2＞0
请回答下列问题：
(1)若利用反应I计算反应II的反应热△H2，还需要知道一个化学反应的△H，写出该反应的化学方程式_______ 。
(2)在催化剂条件下，反应I的反应机理和相对能量变化如图1(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。_______ 。
(3)在恒温恒压(260℃，1.8MPa)下，CO2和H2按体积比1：3分别在普通反应器(A)和分子筛膜催化反应器(B)中反应，测得相关数据如表。
已知：
i.分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能；
ii.CH3OH的选择性=
×100%
①在普通反应器(A)中，下列能作为反应I和反应II均达到平衡状态的判断判据是_______ (填字母)。
A.气体压强不再变化
B.气体的密度不再改变
C.v正(CO2)=3v逆(H2)
D.各物质浓度比不再改变
②平衡状态下，反应器(A)中，甲醇的选择性随温度升高而降低，可能的原因是_______ ；在反应器(B)中，CO2的平衡转化率明显高于反应器(A)，可能的原因是______ 。
③若反应器(A)中初始时n(CO2)=1mol，反应I从开始到平衡态的平均反应速率v(CH3OH)=_______ mol•s-1；反应II的化学平衡常数Kp(II)=_______ (列出化简后的计算式即可)。
(4)近年来，有研究人员用CO2通过电催化生成CH3OH，实现CO2的回收利用，其工作原理如图2所示，请写出Cu电极上的电极反应：_______ 。
反应I：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.01kJ•mol-1反应II：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2＞0请回答下列问题：
(1)若利用反应I计算反应II的反应热△H2，还需要知道一个化学反应的△H，写出该反应的化学方程式
(2)在催化剂条件下，反应I的反应机理和相对能量变化如图1(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。
(3)在恒温恒压(260℃，1.8MPa)下，CO2和H2按体积比1：3分别在普通反应器(A)和分子筛膜催化反应器(B)中反应，测得相关数据如表。
| 反应器 | CO2平衡转化率 | 甲醇的选择性 | 达到平衡时间/s |
| 普通反应器(A) | 25.0% | 80.0% | 10.0 |
| 分子筛膜催化反应器(B) | ＞25.0% | 100.0% | 8.0 |
i.分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能；
ii.CH3OH的选择性=
×100%①在普通反应器(A)中，下列能作为反应I和反应II均达到平衡状态的判断判据是
A.气体压强不再变化
B.气体的密度不再改变
C.v正(CO2)=3v逆(H2)
D.各物质浓度比不再改变
②平衡状态下，反应器(A)中，甲醇的选择性随温度升高而降低，可能的原因是
③若反应器(A)中初始时n(CO2)=1mol，反应I从开始到平衡态的平均反应速率v(CH3OH)=
(4)近年来，有研究人员用CO2通过电催化生成CH3OH，实现CO2的回收利用，其工作原理如图2所示，请写出Cu电极上的电极反应：
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【推荐2】以CO和CO2为原料合成乙烯、二甲醚(CH3OCH3)等有机物，一直是当前化学领域研究的热点。回答下列问题：
(1)已知相关物质能量变化示意图如下：
①写出由CO(g)和H2(g)反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式：_______ 。
②在一绝热的恒容密闭容器中，通入CO和H2(物质的量之比1 ：2)发生反应2CO(g)+4H2(g)
C2H4(g) +2H2O(g) ΔH<0，反应过程中容器内压强(p)与时间(t)变化如图1所示，随着反应进行，a~b段压强增大的原因是_______ 。
③CO2与H2催化重整制备CH3OCH3的过程中存在反应：
Ⅰ.2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)；
Ⅱ.CO2(g) +H2(g)CO(g) + H2O(g)。
向密闭容器中以物质的量之比为1：3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图2所示。p1、p2、p3由大小的顺序为_______ ；T2℃时主要发生反应_______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，平衡转化率随温度变化先降后升的原因为_______ 。
(2)一定温度和压强为3. 3p MPa条件下，将CO和H2按物质的量之比为2： 3通入密闭弹性容器中发生催化反应，假设只发生反应：3CO(g) + 3H2 (g)CH3OCH3(g)+CO2(g) 、2CO(g) + 4H2(g) C2H4(g) + 2H2O(g)。平衡时，CO平衡转化率为60%，C2H4选择性为50%(C2H4的选择性=
)。该温度下。反应C2H4(g)+ 2H2O(g) 2CO(g) +4H2(g)的Kp=_______ MPa3(用含字母p的代数式表示，已知Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替)，若要提高C2H4的选择性，则应考虑的因素是_______ 。
(1)已知相关物质能量变化示意图如下：
①写出由CO(g)和H2(g)反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式：
②在一绝热的恒容密闭容器中，通入CO和H2(物质的量之比1 ：2)发生反应2CO(g)+4H2(g)
C2H4(g) +2H2O(g) ΔH<0，反应过程中容器内压强(p)与时间(t)变化如图1所示，随着反应进行，a~b段压强增大的原因是③CO2与H2催化重整制备CH3OCH3的过程中存在反应：
Ⅰ.2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)；Ⅱ.CO2(g) +H2(g)
CO(g) + H2O(g)。向密闭容器中以物质的量之比为1：3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图2所示。p1、p2、p3由大小的顺序为
(2)一定温度和压强为3. 3p MPa条件下，将CO和H2按物质的量之比为2： 3通入密闭弹性容器中发生催化反应，假设只发生反应：3CO(g) + 3H2 (g)
CH3OCH3(g)+CO2(g) 、2CO(g) + 4H2(g) C2H4(g) + 2H2O(g)。平衡时，CO平衡转化率为60%，C2H4选择性为50%(C2H4的选择性=)。该温度下。反应C2H4(g)+ 2H2O(g) 2CO(g) +4H2(g)的Kp=
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【推荐3】探索氮氧化合物反应的特征及机理对处理该类化合物的污染问题具有重要意义。
(1)已知：恒容密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，升高温度气体颜色加深。该反应的正反应速率方程为v正=k正·c2(NO2)，逆反应速率方程为v逆=k逆·c(N2O4)，k正、k逆分别为正逆反应的速率常数。
图中所示①、②、③、④四条斜线，能表示lgk正随
变化关系的斜线是_______ 。A、B、C、D点的坐标分别为(a + 1. 5)、(a+0.5)、(a-0.5)、(a-1.5)，计算T1时该反应的化学平衡常数K=_______ L· mol-1.T1时，某时刻恒容密闭容器中NO2、N2O4浓度均为0.2 mol·L-1，此时 v正_______ v逆(填“>”“<”)。
(2)氢气选择性催化还原法(H2-SCR)是目前消除NOX的理想方法。
H2 - SCR的主反应：2NO(g) +2H2(g)N2(g) +2H2O(g) ΔH1
副反应：2NO(g)+H2(g)N2O(g)+ H2O(g) ΔH2
①已知H2(g)+
O2(g)= H2O(g) ΔH3= - 241.5kJ·mol-1
N2(g) +O2(g)=2NO(g) ΔH4= +180. 5kJ·mol-1
计算ΔH1=_______ 。
②T℃、
=3时，恒容容器中发生H2-SCR反应。平衡时N2物质的量分数为10% ，平衡压强与起始压强之比为3.6 ： 4， NO的有效去除率为_______ %。(已知：NO的有效去除率=
)
③H2-SCR法在富氧Pt-HY催化剂表面的反应机理如图所示：
下列说法正确的是_______ (填标号)。
A. Pt原子表面上发生的反应有N+NO= N2O、N+N=N2等
B.H2解离的H溢流至Pt-HY载体界面，被吸附的NO2还原
C.HY载体酸性越强，其吸附NO2能力就越强，Pt催化活性就越大
D.若HY载体表面发生反应的NO、O2物质的量之比为4 ： 1，反应中每生成1mol N2转移电子的物质的量为3mol
(3)用CO还原N2O也是消除氮氧化物污染的重要方法。500℃时，向一恒容密闭容器充入一定量N2O气体，起始压强为bkPa，再加入足量的CaC2O4固体，平衡时容器内总压强为c kPa，计算此温度下反应CO(g)+N2O(g)N2(g) +CO2(g)的平衡常数Kp=_______ [已知500℃时，反应CaC2O4(s) CaCO3(s)+CO (g)的Kp=e kPa]。
(1)已知：恒容密闭容器中反应2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡后，升高温度气体颜色加深。该反应的正反应速率方程为v正=k正·c2(NO2)，逆反应速率方程为v逆=k逆·c(N2O4)，k正、k逆分别为正逆反应的速率常数。图中所示①、②、③、④四条斜线，能表示lgk正随
变化关系的斜线是(2)氢气选择性催化还原法(H2-SCR)是目前消除NOX的理想方法。
H2 - SCR的主反应：2NO(g) +2H2(g)
N2(g) +2H2O(g) ΔH1副反应：2NO(g)+H2(g)
N2O(g)+ H2O(g) ΔH2①已知H2(g)+
O2(g)= H2O(g) ΔH3= - 241.5kJ·mol-1N2(g) +O2(g)=2NO(g) ΔH4= +180. 5kJ·mol-1
计算ΔH1=
②T℃、
=3时，恒容容器中发生H2-SCR反应。平衡时N2物质的量分数为10% ，平衡压强与起始压强之比为3.6 ： 4， NO的有效去除率为)③H2-SCR法在富氧Pt-HY催化剂表面的反应机理如图所示：
下列说法正确的是
A. Pt原子表面上发生的反应有N+NO= N2O、N+N=N2等
B.H2解离的H溢流至Pt-HY载体界面，被吸附的NO2还原
C.HY载体酸性越强，其吸附NO2能力就越强，Pt催化活性就越大
D.若HY载体表面发生反应的NO、O2物质的量之比为4 ： 1，反应中每生成1mol N2转移电子的物质的量为3mol
(3)用CO还原N2O也是消除氮氧化物污染的重要方法。500℃时，向一恒容密闭容器充入一定量N2O气体，起始压强为bkPa，再加入足量的CaC2O4固体，平衡时容器内总压强为c kPa，计算此温度下反应CO(g)+N2O(g)
N2(g) +CO2(g)的平衡常数Kp=CaCO3(s)+CO (g)的Kp=e kPa]。
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(0.4)
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【推荐1】CO、CO2、CH3OH等含碳物质是重要的基础化工原料。回答下列问题：
(1)CH3OH(l)气化时吸收的热量为27 kJ∙mol−1， CH3OH(g)的燃烧热为677 kJ∙mol−1，写出CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式：_________ 。
(2)CO2的资源化利用和转化技术的研究对实现碳达峰和碳中和有重要意义。在席夫碱(含“−RC=N−”有机物)修饰的纳米金催化剂上，CO2直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注，TS为过渡态。该历程中起决速步骤的化学方程式是_________ 。
(3)在恒温恒容密闭容器中投入足量石墨与CO2进行反应C(s)+CO2(g)2CO(g)，可判定其达到平衡的条件有_______(填序号)。
(4)CO2与H2在催化剂作用下可转化为CH3OH，主要反应如下：
反应1：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH1
反应2：CO2(g) +H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH2
若起始按
=3投料，测得CO2的平衡转化率(X－CO2)和CH3OH的选择性(S–CH3OH)随温度、压强的变化如图所示[已知：S–CH3OH =
]
①p1_____ (填 “>”或“<”)p2。
②温度高于350°C后，在压强p1和p2下，CO2的平衡转化率几乎交于一点的原因是_____ 。
③250 °C时反应2的压强平衡常数Kp=_______ (结果保留2位有效数字)。
(5)近年研究发现，电催化CO2和含氮物质(
等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上反应生成CO(NH2)2，电解原理如图所示，则电解过程中生成尿素的电极反应式是_________ 。
(1)CH3OH(l)气化时吸收的热量为27 kJ∙mol−1， CH3OH(g)的燃烧热为677 kJ∙mol−1，写出CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式：
(2)CO2的资源化利用和转化技术的研究对实现碳达峰和碳中和有重要意义。在席夫碱(含“−RC=N−”有机物)修饰的纳米金催化剂上，CO2直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注，TS为过渡态。该历程中起决速步骤的化学方程式是
(3)在恒温恒容密闭容器中投入足量石墨与CO2进行反应C(s)+CO2(g)
2CO(g)，可判定其达到平衡的条件有_______(填序号)。| A．容器总压保持不变 | B．相同时间内，消耗1molCO2的同时生成2molCO |
| C．CO的体积分数保持不变 | D． 保持不变 |
(4)CO2与H2在催化剂作用下可转化为CH3OH，主要反应如下：
反应1：CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) ΔH1反应2：CO2(g) +H2(g)
CO(g) +H2O(g) ΔH2若起始按
=3投料，测得CO2的平衡转化率(X－CO2)和CH3OH的选择性(S–CH3OH)随温度、压强的变化如图所示[已知：S–CH3OH =]①p1
②温度高于350°C后，在压强p1和p2下，CO2的平衡转化率几乎交于一点的原因是
③250 °C时反应2的压强平衡常数Kp=
(5)近年研究发现，电催化CO2和含氮物质(
等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上反应生成CO(NH2)2，电解原理如图所示，则电解过程中生成尿素的电极反应式是
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】硫酸是重要的工业原料．工业上生产硫酸主要分为造气、催化氧化、吸收三个阶段，其生产流程图如下：
(1)操作I的内容是____________ ，此操作目的是______ 。物质B是________ ，a=_________ 。
(2)工业上既可用硫黄也可用硫铁矿(FeS2)造气，若使用硫铁矿造气。另一产物是一种常见的红棕色固体。写出用硫铁矿造气时反应的化学方程式____________________ 。
(3)催化反应室中的反应是一个气体体积缩小的反应。增大压强有利于反应向右进行。但实际生产却是在常压下进行的原因是________________ 。
(4)工业生产中常用氨一硫酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用两个化学方程式表示其反应原理________________ 。
(5)若用等质量的硫黄、FeS2生产硫酸。假设原料的总利用率均为90％，则二者得到硫酸的质量比为___ 。
(1)操作I的内容是
(2)工业上既可用硫黄也可用硫铁矿(FeS2)造气，若使用硫铁矿造气。另一产物是一种常见的红棕色固体。写出用硫铁矿造气时反应的化学方程式
(3)催化反应室中的反应是一个气体体积缩小的反应。增大压强有利于反应向右进行。但实际生产却是在常压下进行的原因是
(4)工业生产中常用氨一硫酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用两个化学方程式表示其反应原理
(5)若用等质量的硫黄、FeS2生产硫酸。假设原料的总利用率均为90％，则二者得到硫酸的质量比为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】溴代烷的制备，常规工艺分“氧化”和“溴化”两个过程，通常以
在合适温度下催化氧化
制备
(溴易液化，注意控制温度和压强)。再利用
完成溴代过程来制备：新工艺是将烷烃、和混合，直按催化“氧化溴化”得到溴代烷。回答下列问题：
(1)已知：TK时，部分物质的相对能量如下表：
此温度下，在恒容密闭容器中充入
和
发生“氧化”，测得反应物的平衡转化率为60％。若保持其他条件不变，改为绝热状态，平衡时测得放出热量为
，则下列关系正确的是___________(填标号)。
(2)“溴化”时容器体积可变，在温度为TK时，向
容器中投入初始浓度均为
的和
，发生反应：
。保持温度不变，压缩容器体积，测得不同容积下
的平衡浓度如下表：
当容器体积从缩小到
时，测得此时容器内仅有四种气态组分，平衡___________ 移动(填“正向”“逆向”或“不”)，m=___________ ；容器体积缩小到
时，平衡___________ 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(3)新工艺中，“氧化溴化“反应：
，反应起始物料
、
、
分别为
、、
时，在不同条件下达到平衡，设体系中
的物质的量分数为
，在T为
下的
、在p为
下的
如图所示。a点对应的压强为___________ ；b点对应的反应条件为___________ ，此时
___________ (保留三位有效数字)。
在合适温度下催化氧化制备(溴易液化，注意控制温度和压强)。再利用完成溴代过程来制备：新工艺是将烷烃、和混合，直按催化“氧化溴化”得到溴代烷。回答下列问题：(1)已知：TK时，部分物质的相对能量如下表：
| 物质 |  |  |  | |
相对能量 | x | y | z | w |
和发生“氧化”，测得反应物的平衡转化率为60％。若保持其他条件不变，改为绝热状态，平衡时测得放出热量为，则下列关系正确的是___________(填标号)。A． | B． |
C． | D． |
容器中投入初始浓度均为的和，发生反应：。保持温度不变，压缩容器体积，测得不同容积下的平衡浓度如下表：容器体积 |  |  |  |
 | m | 0.09 | 0.25 |
缩小到时，测得此时容器内仅有四种气态组分，平衡时，平衡(3)新工艺中，“氧化溴化“反应：
，反应起始物料、、分别为、、时，在不同条件下达到平衡，设体系中的物质的量分数为，在T为下的、在p为下的如图所示。a点对应的压强为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。
(1)室温下，含Cr(Ⅵ)的微粒在水溶液中存在如下平衡：
H2CrO4(aq)H+(aq)+
(aq) ΔH1
(aq)H+(aq)+
(aq) ΔH2
2(aq)H2O(l)+
(aq) ΔH3
①室温下，反应2(aq)+2H+(aq)(aq)+H2O(l)的ΔH=___________ (用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的代数式表示)。
②室温下，初始浓度为1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c()随c(H+)的变化如图。+2H++H2O的K=___________ ，下列关于该反应的说法正确的是___________ 。
A．加水稀释，平衡正向移动
B．若达到A点的时间为5s，则v()=0.1mol/(L·s)
C．若升高温度，溶液中的平衡转化率减小，则该反应的ΔH>0
(2)NaHSO3与熟石灰除Cr(Ⅵ)法：向酸性废水中加入NaHSO3，再加入熟石灰，使Cr3+沉淀。
①实验中的NaHSO3作用是___________ 。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。当pH>12时，Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为___________ 。
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)的废水时，Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图2所示。55℃时，Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是___________ 。___________ 。
(1)室温下，含Cr(Ⅵ)的微粒在水溶液中存在如下平衡：
H2CrO4(aq)
H+(aq)+(aq) ΔH1(aq)H+(aq)+(aq) ΔH22
(aq)H2O(l)+(aq) ΔH3①室温下，反应2
(aq)+2H+(aq)(aq)+H2O(l)的ΔH=②室温下，初始浓度为1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c(
)随c(H+)的变化如图。
+2H++H2O的K=A．加水稀释，平衡正向移动
B．若达到A点的时间为5s，则v(
)=0.1mol/(L·s)C．若升高温度，溶液中
的平衡转化率减小，则该反应的ΔH>0(2)NaHSO3与熟石灰除Cr(Ⅵ)法：向酸性废水中加入NaHSO3，再加入熟石灰，使Cr3+沉淀。
①实验中的NaHSO3作用是
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。当pH>12时，Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)的废水时，Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图2所示。55℃时，Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】二甲醚(CH3OCH3)是一种新兴化工原料，具有甲基化反应性能。
l.二甲醚的生产：
二甲醚的生产原理之一是利用甲醇脱水成二甲醚，化学方程式如下：
反应i 2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
(1)已知：甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热分别为－761.5kJ·mol－1、－1455.2kJ·mol－1，且H2O(g)=H2O(1) △H=－44.0kJ·mol－1。
反应i的△H1=___________ kJ·mol－1。
(2)反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率与不同催化剂的关系如图1所示，生产时，选择的最佳催化剂是___________ 。
(3)选定催化剂后，测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图2所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为：
反应ii 2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H2=－29.1kJ·mol－1
①工业上生产二甲醚的温度通常在270－300℃，高于330℃之后，甲醇转化率下降，根据化学平衡移动原理分析原因是______________________ ；根据化学反应速率变化分析原因是______________________ 。
②某温度下，以CH3OH(g)为原料，平衡时各物质的分压数据如下表：
则反应i中，CH3OH(g)的平衡转化率α=___________ ，反应i的平衡常数Kp=__________ (用平衡分压代替平衡浓度计算；结果保留两位有效数字)
Ⅱ.二甲醚的应用：
(4)图3为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图：
①该电池的负极反应式为：______________________ ；
②若串联该燃料电池电解硫酸钠溶液，消耗4.6g二甲醚后总共可在电解池两极收集到13.44L(标况)气体，该套装置的能量利用率为___________ 。(保留3位有效数字)
l.二甲醚的生产：
二甲醚的生产原理之一是利用甲醇脱水成二甲醚，化学方程式如下：
反应i 2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1(1)已知：甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热分别为－761.5kJ·mol－1、－1455.2kJ·mol－1，且H2O(g)=H2O(1) △H=－44.0kJ·mol－1。
反应i的△H1=
(2)反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率与不同催化剂的关系如图1所示，生产时，选择的最佳催化剂是
(3)选定催化剂后，测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图2所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为：
反应ii 2CH3OH(g)
C2H4(g)+2H2O(g) △H2=－29.1kJ·mol－1①工业上生产二甲醚的温度通常在270－300℃，高于330℃之后，甲醇转化率下降，根据化学平衡移动原理分析原因是
②某温度下，以CH3OH(g)为原料，平衡时各物质的分压数据如下表：
则反应i中，CH3OH(g)的平衡转化率α=
Ⅱ.二甲醚的应用：
(4)图3为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图：
①该电池的负极反应式为：
②若串联该燃料电池电解硫酸钠溶液，消耗4.6g二甲醚后总共可在电解池两极收集到13.44L(标况)气体，该套装置的能量利用率为
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【推荐3】甲醇是重要的化工原料，也是性能优良的能源和车用燃料。回答下列问题：
(1)甲醇可以用煤的间接液化法制取，其中的关键反应是：
，已知CO、H2、CH3OH的总键能分别是1072kJ·mol-1、436kJ·mol-1、2054kJ·mol-1，甲醇的汽化热是37.39kJ·mol-1，估算△H=_____ kJ·mo1-1。
(2)在Ag/Cu催化下，合成甲醇的反应历程及部分能量变化如下：
其中*CO等表示吸附态，上述历程中，反应速率最快的一步方程式是：_____ +★H→_____ ；过渡态2的相对能量是下图中的_____ 线(用“a”~“h”回答)。
(3)400K时，向容积固定的密闭容器中投入物质的量之比为1：2的CO和H2，同时加入催化剂，用压力传感器测定初始及平衡时压强分别为p0及0.8p0，假设过程中只发生反应
，则CO平衡转化率为_____ ，平衡常数Kp为_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(4)已知反应的活化能Ea和速率常数k满足Arhenius公式
(其中R、C为常数)。一定条件下，反应
的R1nk~关系如下图。计算曲线b条件下该反应的活化能Ea为_____ kJ·mol-1，当改变外界条件时，实验数据由曲线b变为曲线a，则原因可能是_____ 。
(1)甲醇可以用煤的间接液化法制取，其中的关键反应是：
，已知CO、H2、CH3OH的总键能分别是1072kJ·mol-1、436kJ·mol-1、2054kJ·mol-1，甲醇的汽化热是37.39kJ·mol-1，估算△H=(2)在Ag/Cu催化下，合成甲醇的反应历程及部分能量变化如下：
其中*CO等表示吸附态，上述历程中，反应速率最快的一步方程式是：
(3)400K时，向容积固定的密闭容器中投入物质的量之比为1：2的CO和H2，同时加入催化剂，用压力传感器测定初始及平衡时压强分别为p0及0.8p0，假设过程中只发生反应
，则CO平衡转化率为(4)已知反应的活化能Ea和速率常数k满足Arhenius公式
(其中R、C为常数)。一定条件下，反应的R1nk~关系如下图。计算曲线b条件下该反应的活化能Ea为
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