铝及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)四氢铝锂(
)是重要的还原剂，在有机合成中有广泛应用。已知几种热化学方程式如下：
i.
ii.
①
_______ 
。
②在一密闭容器中投入足量的
和
，一定温度下只发生反应i，达到平衡后
。保持温度不变，将体积缩小至原来的三分之一，达到第二次平衡，下列叙述错误的是_______ (填标号)。
A.气体压强保持不变时达到平衡状态
B.第一次平衡到第二次平衡，平衡常数增大
C.达到第二次平衡时，
D.第一次平衡到第二次平衡，
保持不变
(2)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。工业上制备AlN的化学反应原理为
。向一体积为2 L的恒容密闭容器中加入和充入足量的
、C(s)和2 mol 
，测得平衡时CO的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。
①X代表_______ (填“温度”或“压强”)，判断的依据是_______ 。
②Y1_______ (填“>”、“<”或“=”)Y2。
③M点对应的条件下，平衡常数K=_______ 
。
(3)已知：Arrhenius经验公式为
(
为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。为探究Cat1、Cat2两种催化剂的催化效能进行了实验探究，获得如图2曲线。从图中信息可知催化效能较高的催化剂是_______ (填“Cat1”或“Cat2”)，判断的依据是_______ 。(已知速率常数变化值越大，活化能越大)
(1)四氢铝锂(
)是重要的还原剂，在有机合成中有广泛应用。已知几种热化学方程式如下：i.
ii.
①
。②在一密闭容器中投入足量的
和，一定温度下只发生反应i，达到平衡后。保持温度不变，将体积缩小至原来的三分之一，达到第二次平衡，下列叙述错误的是A.气体压强保持不变时达到平衡状态
B.第一次平衡到第二次平衡，平衡常数增大
C.达到第二次平衡时，
D.第一次平衡到第二次平衡，
保持不变(2)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。工业上制备AlN的化学反应原理为
。向一体积为2 L的恒容密闭容器中加入和充入足量的、C(s)和2 mol ，测得平衡时CO的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。①X代表
②Y1
③M点对应的条件下，平衡常数K=
。(3)已知：Arrhenius经验公式为
(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。为探究Cat1、Cat2两种催化剂的催化效能进行了实验探究，获得如图2曲线。从图中信息可知催化效能较高的催化剂是
更新时间：2023-01-14 13:40:55
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
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【推荐1】乙烯是石油化工最基本原料之一。
I.乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g) △H1>0
(1)提高乙烷平衡转化率的措施有____ 、____ 。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100kPa，发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为___ kPa，该反应的平衡常数Kp=___ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
II.在乙烷中引入O2可以降低反应温度，减少积碳。涉及如下反应：
a.2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g) △H2<0
b.2C2H6(g)+5O2(g)=4CO(g)+6H2O(g) △H3<0
c.C2H4(g)+2O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H4<0
(3)根据盖斯定律，反应a的△H2=____ (写出用含有△H3、△H4表示的代数式)。
(4)氧气的引入可能导致过度氧化。为减少过度氧化，需要寻找催化剂降低反应____ (选填“a”、“b”或“c”)的活化能。
(5)常压下，在某催化剂作用下按照n(C2H6)：n(O2)=1：1投料制备乙烯，体系中C2H4和CO在含碳产物中的物质的量百分数及C2H6转化率随温度的变化如图所示。
①乙烯的物质的量百分数随温度升高而降低的，原因是____ 。
②在570~600℃温度范围内，下列说法正确的有____ (填字母)。
A.H2O的含量随温度升高而增大.
B.C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大
C.此催化剂的优点是在较低温度下能降低CO的平衡产率
③某学者研究了生成C2H4的部分反应历程如图所示，写出该部分反应历程的总反应方程式____ 。该历程的催化剂是____ 。
I.乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g) △H1>0(1)提高乙烷平衡转化率的措施有
(2)一定温度下，向恒容密闭容器通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100kPa，发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为
II.在乙烷中引入O2可以降低反应温度，减少积碳。涉及如下反应：
a.2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g) △H2<0
b.2C2H6(g)+5O2(g)=4CO(g)+6H2O(g) △H3<0
c.C2H4(g)+2O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H4<0
(3)根据盖斯定律，反应a的△H2=
(4)氧气的引入可能导致过度氧化。为减少过度氧化，需要寻找催化剂降低反应
(5)常压下，在某催化剂作用下按照n(C2H6)：n(O2)=1：1投料制备乙烯，体系中C2H4和CO在含碳产物中的物质的量百分数及C2H6转化率随温度的变化如图所示。
①乙烯的物质的量百分数随温度升高而降低的，原因是
②在570~600℃温度范围内，下列说法正确的有
A.H2O的含量随温度升高而增大.
B.C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大
C.此催化剂的优点是在较低温度下能降低CO的平衡产率
③某学者研究了生成C2H4的部分反应历程如图所示，写出该部分反应历程的总反应方程式
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】“低碳循环”已经引起了国民的重视，试回答下列问题：
(1)煤的气化和液化可以提高燃料的利用率。
已知25℃，101kPa时：C(s)+
O2(g)═CO(g)△H=-126.4kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ•mol-1
则在25℃、101kPa时：C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=________ .
(2)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：
，已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值______ (填“增大”、“减小”或“不变”)；
②1100℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025mol•L-1，c(CO)=0.1mol•L-1，则在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态？_______ (填“是”或“否”)，其判断依据是________ 。
(3)目前工业上可用
来生产燃料甲醇，有关反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1．现向体积为1L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示；
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率
________ ；
②下列措施能使
增大的是_____ (填符号)。
A．升高温度
B．再充入
C．再充入
D．将
(g)从体系中分离
E.充入He(g),使体系压强增大
(1)煤的气化和液化可以提高燃料的利用率。
已知25℃，101kPa时：C(s)+
O2(g)═CO(g)△H=-126.4kJ•mol-12H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ•mol-1
则在25℃、101kPa时：C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=
(2)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：
，已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值
②1100℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025mol•L-1，c(CO)=0.1mol•L-1，则在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态？
(3)目前工业上可用
来生产燃料甲醇，有关反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1．现向体积为1L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示；①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率
②下列措施能使
增大的是A．升高温度
B．再充入
C．再充入
D．将
(g)从体系中分离E.充入He(g),使体系压强增大
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【推荐3】工业上可用甲烷和氧气按9：1的体积比混合，在200℃和10MPa的条件下，通过铜制管道反应制得甲醇：2CH4+O2=2CH3COH。
（1）已知一定条件下，CH4和CH3COH燃烧的热化学方程式分别为：
CH4(g)+SO2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-802kJ/lmol
CH3OH(g)+l.5O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-677kJ/mol
则2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H=__________ 。
（2）甲烷固体氧化物燃料电池属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。其工作原理如下图所示。a是电池的____ 极（填“正”或“负”) ，b极的电极反应式为__________ 。
（3）工业上合成甲醇的另一种方法为：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H＝-90kJ/mol，T℃时，将2mol CO 和4molH2充入1L 的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图实线所示。
① 能用于判断反应已达化学平衡状态的是____________ 。
A．气体的总压强不再改变
B. H2与CH3OH的体积比不再改变
C．气体的密度不再改变
D．单位时间内消耗1mol CO,同时生成1mol CH3OH
② 请计算出T℃ 时反应的平衡常数K=_________________ 。
③ 仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线Ⅰ对应的实验条件改变是：________ ；曲线Ⅱ对应的实验条件改变是_________ 。
④ a、b、c三点逆反应速率由大到小排列的顺序是__________ 。
（1）已知一定条件下，CH4和CH3COH燃烧的热化学方程式分别为：
CH4(g)+SO2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-802kJ/lmol
CH3OH(g)+l.5O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-677kJ/mol
则2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H=
（2）甲烷固体氧化物燃料电池属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。其工作原理如下图所示。a是电池的
（3）工业上合成甲醇的另一种方法为：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H＝-90kJ/mol，T℃时，将2mol CO 和4molH2充入1L 的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图实线所示。① 能用于判断反应已达化学平衡状态的是
A．气体的总压强不再改变
B. H2与CH3OH的体积比不再改变
C．气体的密度不再改变
D．单位时间内消耗1mol CO,同时生成1mol CH3OH
② 请计算出T℃ 时反应的平衡常数K=
③ 仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线Ⅰ对应的实验条件改变是：
④ a、b、c三点逆反应速率由大到小排列的顺序是
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【推荐1】甲烷和二氧化碳都是温室气体。随着石油资源日益枯竭，储量丰富的甲烷(天然气、页岩气、可燃冰的主要成分)及二氧化碳的高效利用已成为科学研究的热点。回答下列问题：
(1)在催化剂作用下，将甲烷部分氧化制备合成气(CO和H2)的反应为CH4(g)+
O2(g) =CO(g)+2H2(g)。
①已知：25℃，101 kPa，由稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓。化学反应的反应热ΔH=生成物的标准摩尔生成焓总和-反应物的标准摩尔生成焓总和。相关数据如下表：
由此计算CH4(g)+O2(g) =CO(g)+2H2(g)的∆H=_______ kJ·mol-1。
②催化剂能显著提高上述反应的速率，但不能改变下列中的_______ (填标号)。
a.反应的活化能 b.活化分子百分数 c.化学平衡常数 d.反应热(ΔH)
③T℃，向VL密闭容器中充入1 mol CH4和0.5 mol O2，在催化作用下发生上述反应，达到平衡时CO的物质的量为0.9 mol，平衡常数K=_______ (列出计算式即可，不必化简)。
④欲提高甲烷的平衡转化率，可采取的两条措施是_______ 。
(2)甲烷和二氧化碳催化重整制备合成气的反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH>0。我国学者通过计算机模拟对该反应进行理论研究，提出在Pt-Ni合金或Sn-Ni合金催化下，以甲烷逐级脱氢开始产生的能量称为吸附能)。脱氢阶段的反应历程如下图所示(*表示吸附在催化剂表面，吸附过程产生的能量称为吸附能)。
该历程中最大能垒(活化能)E正=_______ eV·mol-1；两种催化剂比较，脱氢反应阶段催化效果更好的是_______ 合金。
(1)在催化剂作用下，将甲烷部分氧化制备合成气(CO和H2)的反应为CH4(g)+
O2(g) =CO(g)+2H2(g)。 ①已知：25℃，101 kPa，由稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓。化学反应的反应热ΔH=生成物的标准摩尔生成焓总和-反应物的标准摩尔生成焓总和。相关数据如下表：
| 物质 | CH4 | O2 | CO | H2 |
| 标准摩尔生成焓/kJ∙mol-1 | -74.8 | 0 | -110.5 | 0 |
O2(g) =CO(g)+2H2(g)的∆H=②催化剂能显著提高上述反应的速率，但不能改变下列中的
a.反应的活化能 b.活化分子百分数 c.化学平衡常数 d.反应热(ΔH)
③T℃，向VL密闭容器中充入1 mol CH4和0.5 mol O2，在催化作用下发生上述反应，达到平衡时CO的物质的量为0.9 mol，平衡常数K=
④欲提高甲烷的平衡转化率，可采取的两条措施是
(2)甲烷和二氧化碳催化重整制备合成气的反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH>0。我国学者通过计算机模拟对该反应进行理论研究，提出在Pt-Ni合金或Sn-Ni合金催化下，以甲烷逐级脱氢开始产生的能量称为吸附能)。脱氢阶段的反应历程如下图所示(*表示吸附在催化剂表面，吸附过程产生的能量称为吸附能)。
该历程中最大能垒(活化能)E正=
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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】Ⅰ、O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－（aq）+O3（g）＝IO－（aq）+O2（g） △H1 ②IO－（aq）+H+（aq）
HOI（aq） △H2
③HOI（aq）+I－（aq）+H+（aq）I2（aq）+H2O（l） △H3 总反应△H＝______ 。
Ⅱ、用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验（短时间内产生大量泡沫），某同学依据文献资料对该实验进行探究。
（1）资料1：KI在该反应中的作用： H2O2＋I－＝H2O＋IO－； H2O2＋IO－＝H2O＋O2↑＋I－。
总反应的化学方程式是__________ 。
（2）资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，
②无KI加入。下列判断正确的是___________ （填字母）。
a 加入KI后改变了反应的路径
b 加入KI后改变了总反应的能量变化
c H2O2＋I－＝H2O＋IO－是放热反应
（3）实验中发现，H2O2与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl4，振荡、静置，气泡明显减少。
资料3：I2也可催化H2O2的分解反应。
①加CCl4并振荡、静置后还可观察到_____ ，说明有I2生成。
②气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2浓度降低；ii.________ 。以下对照实验说明i不是主要原因：向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。A试管加入CCl4，B试管不加CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是______ 。
（4）资料4：I－（aq）＋I2（aq）I
（aq） K＝640。为了探究体系中含碘微粒的存在形式，进行实验：向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL 0.10mol·L－1 KI溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：
①a＝______ 。
②该平衡体系中除了含有I－，I2，I3－外，一定还含有其他含碘微粒，理由是________ 。
①I－（aq）+O3（g）＝IO－（aq）+O2（g） △H1 ②IO－（aq）+H+（aq）
HOI（aq） △H2③HOI（aq）+I－（aq）+H+（aq）
I2（aq）+H2O（l） △H3 总反应△H＝Ⅱ、用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验（短时间内产生大量泡沫），某同学依据文献资料对该实验进行探究。
（1）资料1：KI在该反应中的作用： H2O2＋I－＝H2O＋IO－； H2O2＋IO－＝H2O＋O2↑＋I－。
总反应的化学方程式是
（2）资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，
②无KI加入。下列判断正确的是
a 加入KI后改变了反应的路径
b 加入KI后改变了总反应的能量变化
c H2O2＋I－＝H2O＋IO－是放热反应
（3）实验中发现，H2O2与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl4，振荡、静置，气泡明显减少。
资料3：I2也可催化H2O2的分解反应。
①加CCl4并振荡、静置后还可观察到
②气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2浓度降低；ii.
（4）资料4：I－（aq）＋I2（aq）
I（aq） K＝640。为了探究体系中含碘微粒的存在形式，进行实验：向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL 0.10mol·L－1 KI溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：| 微粒 | I－ | I2 | I3－ |
| 浓度/（mol·L－1） | 2.5×10－3 | a | 4.0×10－3 |
②该平衡体系中除了含有I－，I2，I3－外，一定还含有其他含碘微粒，理由是
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较难
(0.4)
【推荐3】丙烷脱氢制丙烯是较为理想的丙烯生产渠道。
(1)丙烷直接催化脱氢。在
催化剂作用下，丙烷直接脱氢制丙烯反应历程中的相对能量变化如图所示(*表示催化剂表面吸附位点，如
表示吸附在催化剂表面的
)。
的
_______ 
。
②该反应历程共分五步，其中速率控制步骤为第_______ 步。
③研究表明，实际生产中除使用催化剂外，还需控制反应温度在
选择温度为
的原因是_______ 。
(2)
氧化丙烷脱氢。
下，将不同组分的原料混合气以相同流速通过装有催化剂的反应床，测得转化率和
选择性(选择性
)随时间的变化关系如图所示，图中
分别代表
、
的两种原料气。转化率和选择性均有所提升，且在反应床出口检测到
。研究表明，氧化丙烷脱氢经历了以下两个反应：Ⅰ．
；Ⅱ．_______ 。(填化学方程式)
②反应进行至4小时后，B组分原料气的反应几乎无法进行，而A组分原料气的反应仍保持相对优异的稳定性，其可能原因是_______ 。
(3)丙烷燃料电池脱氢。一种质子导体燃料电池采用
材料作阳极催化层，在阳极侧注入燃料气，阴极侧直接暴露于空气中，在
下可实现丙烷高效脱氢制丙烯，装置如图所示。_______ 。
②与氧化丙烷脱氢相比，丙烷燃料电池脱氢制丙烯工艺的优点是_______ 。
(1)丙烷直接催化脱氢。在
催化剂作用下，丙烷直接脱氢制丙烯反应历程中的相对能量变化如图所示(*表示催化剂表面吸附位点，如表示吸附在催化剂表面的)。
的。②该反应历程共分五步，其中速率控制步骤为第
③研究表明，实际生产中除使用
催化剂外，还需控制反应温度在选择温度为的原因是(2)
氧化丙烷脱氢。下，将不同组分的原料混合气以相同流速通过装有催化剂的反应床，测得转化率和选择性(选择性)随时间的变化关系如图所示，图中分别代表、的两种原料气。
转化率和选择性均有所提升，且在反应床出口检测到。研究表明，氧化丙烷脱氢经历了以下两个反应：Ⅰ．；Ⅱ．②反应进行至4小时后，B组分原料气的反应几乎无法进行，而A组分原料气的反应仍保持相对优异的稳定性，其可能原因是
(3)丙烷燃料电池脱氢。一种质子导体燃料电池采用
材料作阳极催化层，在阳极侧注入燃料气，阴极侧直接暴露于空气中，在下可实现丙烷高效脱氢制丙烯，装置如图所示。
②与
氧化丙烷脱氢相比，丙烷燃料电池脱氢制丙烯工艺的优点是
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【推荐1】以乙苯催化脱氢来制取苯乙烯，是化工产业中常用的方法如下所示：
(g) 
(g)+H2(g) 
(1)在
催化作用下将乙苯加入三个恒容密闭容器发生上述反应。相关数据如下：
①
时，向乙容器中按表格中数据投料，则此时
___________ 
(填写“>”“=”“<”)；
②___________ 
(填写“>”“=”“<”)；
③乙苯脱氢经历如图所示：
该环节中，温度较低时，更有利于发生的“环节”是___________ ；“吸附环节”中苯烯分子被吸附在催化剂表面活性位点并被活化，“反应环节”可描述为___________ ；该催化剂在使用过程中，失活现象比较严重，由此推断“脱氢环节”除了产生，还会生成___________ 离开催化剂表面。
(2)为了节省能源，乙苯催化脱氢制苯乙烯的过程可以在气氛下进行。100 kPa下，反应气组成
按照1∶0、1∶1、1∶5、1∶9投料，乙苯平衡转化率随反应温度变化关系如图。图中
的曲线是___________ (填曲线标号)。
(3)工业乙苯催化脱氢生产苯乙烯时，会产生少量积碳，加入一定温度的水蒸气可较长时间保持催化剂活性，其原因是___________ 。
(g) (g)+H2(g) (1)在
催化作用下将乙苯加入三个恒容密闭容器发生上述反应。相关数据如下：| 容器 | 容积/L | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | ||
| 乙苯(g) | 苯乙烯(g) | 氢气(g) | 苯乙烯(g) | |||
| 甲 | 1 | | 3 | 0 | 0 | 1 |
| 乙 | 1 | | 4 | 3 | 1 | x |
| 丙 | 1 | | 5 | 0 | 0 | 1.2 |
①
时，向乙容器中按表格中数据投料，则此时(填写“>”“=”“<”)；②
(填写“>”“=”“<”)；③乙苯脱氢经历如图所示：
该环节中，温度较低时，更有利于发生的“环节”是
表面活性位点并被活化，“反应环节”可描述为，还会生成(2)为了节省能源，乙苯催化脱氢制苯乙烯的过程可以在
气氛下进行。100 kPa下，反应气组成按照1∶0、1∶1、1∶5、1∶9投料，乙苯平衡转化率随反应温度变化关系如图。图中的曲线是(3)工业乙苯催化脱氢生产苯乙烯时，会产生少量积碳，加入一定温度的水蒸气可较长时间保持催化剂活性，其原因是
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
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【推荐2】随着时代的进步，人类对能源的需求量与日俱增，我国全球首套焦炉气化学合成法生产无水乙醇的工业示范项目打通全流程实现，项目投产成功。
(1)3CO(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______ (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
已知：i．2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1
ii．CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g) ΔH2
iii．CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH3
在恒温恒容密闭容器中充入3molCO(g)和7molH2(g)仅发生反应3CO(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g)，下列叙述正确的是_______ (填标号)。
A．混合气体总压强不随时间变化时，反应达到平衡状态
B．反应达到平衡时，CH3CH2OH体积分数可能为25%
C．反应达到平衡后，再充入少量CO，CO的平衡转化率增大
D．反应达到平衡后，再加入高效催化剂，乙醇产率保持不变
(2)醋酸酯加氢制乙醇是一个乙酰基产物制备乙醇的路线。
①醋酸酯加氢的催化效能如表所示：
上述实验中，催化效能最好的为实验_______ (填序号)，与之对比，实验3中，醋酸酯平衡转化率较低的主要原因可能是________ (从表中所给条件的角度分析)。
②醋酸甲酯加氢历程一般认为可分为如下步骤(*代表催化剂位点，已知：CH3CO*+H·→CH3CHO)：
a．CH3COOCH3→CH3CO·+CH3O·
b．CH3CO·+*→CH3CO*(慢)
c．CH3O·+*→CH3O*(快)
d．CH3CO*+3H·→CH3CH2OH
e．CH3O*+H·→CH3OH
……
其中，在b和c的步骤中，活化能较小的是_______ (填标号，下同)，控制总反应速率的步骤是_______ ，分析上述步骤，副产物除CH3OH外，还可能有_______ (写一种即可)。
(3)甲醇也是新能源的重要组成部分。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下：
iv．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0
v．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH5>0
vi．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH6<0
在不同压强下、按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3进行投料，在容器中发生上述3个反应，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物(即CH3OH和CO)中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图，压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______ ，曲线_______ (填“m”或“n”)代表CH3OH在含碳产物中物质的量分数，在T1℃下，压强为p3时，反应v的浓度平衡常数Kc=_______ (填含α的表达式)。
(1)3CO(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=已知：i．2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1ii．CH3OCH3(g)+CO(g)
CH3COOCH3(g) ΔH2iii．CH3COOCH3(g)+2H2(g)
CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH3在恒温恒容密闭容器中充入3molCO(g)和7molH2(g)仅发生反应3CO(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g)，下列叙述正确的是A．混合气体总压强不随时间变化时，反应达到平衡状态
B．反应达到平衡时，CH3CH2OH体积分数可能为25%
C．反应达到平衡后，再充入少量CO，CO的平衡转化率增大
D．反应达到平衡后，再加入高效催化剂，乙醇产率保持不变
(2)醋酸酯加氢制乙醇是一个乙酰基产物制备乙醇的路线。
①醋酸酯加氢的催化效能如表所示：
| 实验组 | 催化剂 | 原料 | 反应条件 | 反应性能 | ||
| 温度/°C | 压力/MPa | 转化率/% | 选择性/% | |||
| 1 | Cu/SiO2 | 醋酸甲酯 | 190 | 28 | 96.1 | 99.0 |
| 2 | Cu-Cr | 醋酸乙酯 | 250 | 2.8 | 接近完全 | 93.8 |
| 3 | Cu/ZnO | 醋酸乙酯 | 185 | 1 | 56 | 99.0 |
| 4 | Cu/SiO2 | 醋酸乙酯 | 280 | 4.0 | 94.6 | 96.6 |
②醋酸甲酯加氢历程一般认为可分为如下步骤(*代表催化剂位点，已知：CH3CO*+H·→CH3CHO)：
a．CH3COOCH3→CH3CO·+CH3O·
b．CH3CO·+*→CH3CO*(慢)
c．CH3O·+*→CH3O*(快)
d．CH3CO*+3H·→CH3CH2OH
e．CH3O*+H·→CH3OH
……
其中，在b和c的步骤中，活化能较小的是
(3)甲醇也是新能源的重要组成部分。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下：
iv．CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0v．CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH5>0vi．CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH6<0在不同压强下、按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3进行投料，在容器中发生上述3个反应，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物(即CH3OH和CO)中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图，压强p1、p2、p3由大到小的顺序为
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较难
(0.4)
【推荐3】H2S和SO2是两种大气污染物，H2S和SO2的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)H2S与CO2发生如下反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)△H相关的化学键键能数据如表：
由此计算△H=__ 。
(2)高温下CO可将SO2还原成硫蒸气：4CO(g)+2SO2(g) 4CO2(g)+S2(g)△H1＜0。
①平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如图1所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。
T1、T2、T3由大到小的关系是__ ，判断的理由是___ 。
②742K时，在起始压强为p0，体积为VL的恒容密闭容器中投入amolCO和0.5amolSO2，达到平衡后容器压强变为0.9p0，则SO2的平衡转化率为__ ，该温度下该反应的平衡常数Kp=__ (用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数，列出计算式即可)。
③该反应的正、逆反应速率表达式分别为v正=k正·c4(CO)·c2(SO2)、v逆=k逆·c4(CO2)·c(S2)。(k正、k逆分别为正、逆反应的反应速率常数，只与温度有关)Arrhenius提出了速率常数与温度的经验公式：k=A
(k为速率常数，A为常数，e为自然对数的底数，R为理想气体常数，T为热力学温度，Ea为活化能)。在相同温度下，活化能越大，速率常数越__ (填“大”或“小”)。当该反应达到平衡后，升高温度，
___ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)电化学处理H2S和SO2是近年来发展迅速的废气处理方法。某科研小组将微电池技术用于去除工业尾气中的H2S，装置示意图如图2，主要反应为2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O，室温时，pH=7的条件下，研究反应时间对H2S的去除率的影响。装置中微电池负极的电极反应式为___ 。一段时间后，单位时间内H2S的去除率降低，可能的原因是__ 。
(1)H2S与CO2发生如下反应：H2S(g)+CO2(g)
COS(g)+H2O(g)△H相关的化学键键能数据如表：| 化学键 | C=O(CO2) | C=O(COS) | C=S | H—O | H—S |
| E/kJ•mol-1 | 803 | 739 | 577 | 465 | 399 |
(2)高温下CO可将SO2还原成硫蒸气：4CO(g)+2SO2(g)
4CO2(g)+S2(g)△H1＜0。①平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如图1所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。
T1、T2、T3由大到小的关系是
②742K时，在起始压强为p0，体积为VL的恒容密闭容器中投入amolCO和0.5amolSO2，达到平衡后容器压强变为0.9p0，则SO2的平衡转化率为
③该反应的正、逆反应速率表达式分别为v正=k正·c4(CO)·c2(SO2)、v逆=k逆·c4(CO2)·c(S2)。(k正、k逆分别为正、逆反应的反应速率常数，只与温度有关)Arrhenius提出了速率常数与温度的经验公式：k=A
(k为速率常数，A为常数，e为自然对数的底数，R为理想气体常数，T为热力学温度，Ea为活化能)。在相同温度下，活化能越大，速率常数越(3)电化学处理H2S和SO2是近年来发展迅速的废气处理方法。某科研小组将微电池技术用于去除工业尾气中的H2S，装置示意图如图2，主要反应为2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O，室温时，pH=7的条件下，研究反应时间对H2S的去除率的影响。装置中微电池负极的电极反应式为
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【推荐1】二氧化碳催化还原为乙醇等燃料是解决能源危机和温室效应的一种可持续方法，这有利于实现“碳达峰”和“碳中和”的目标。回答下列问题：
(1)已知：①
②
则
___________ (用、表示)。
(2)电催化制取乙醇的原理如图所示。
①电催化时，向阴极迁移的主要离子是___________ ，阴极反应式为___________ 。
②标准状况下，
参与反应时，转移的电子数为___________ (用
表示)。
(3)
催化加氢制取乙醇的反应原理为
，实验测得当起始投料比
为3，气体总压强维持为5MPa时，各物质的平衡组成随温度变化的关系如图所示。
①该反应能自发进行的条件是___________ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
②A点处，的平衡转化率为___________ 。
③B点处，乙醇的平衡分压
___________ MPa；对应温度下反应的
___________ (保留3位小数；
为以分压表示的平衡常数)。
(1)已知：①
②
则
、表示)。(2)电催化制取乙醇的原理如图所示。
①电催化时，向阴极迁移的主要离子是
②标准状况下，
参与反应时，转移的电子数为表示)。(3)
催化加氢制取乙醇的反应原理为，实验测得当起始投料比为3，气体总压强维持为5MPa时，各物质的平衡组成随温度变化的关系如图所示。 ①该反应能自发进行的条件是
②A点处，
的平衡转化率为③B点处，乙醇的平衡分压
为以分压表示的平衡常数)。
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】
是重要的基本有机原料。
Ⅰ．利用反应A可将
转化为。
反应A：
(1)已知：破坏1mol化学键所需要的能量如下表所示。
_______ 。
(2)一定条件下将与
直接混合实现反应A，往往产生等副产物。我国科研工作者利用
实现的选择性氯化，使转化为
，并进一步水解得到，流程示意如下。
①反应i的化学方程式是_______ 。
②由溶液结晶得到
晶体，在HCl的气流中加热晶体，能得到无水，实现物质的循环利用。结合平衡移动原理解释HCl的作用：_______ 。
Ⅱ．以为原料合成甲醇可以减少的排放，实现碳的循环利用。
一定条件下使、
混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。
已知：i．反应器内发生的反应有：
a．
b．
ii．选择性
iii．其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如下图所示；
(3)由图1可知实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是_______ 。
(4)温度高于260℃时，平衡转化率变化的原因是_______ 。
(5)温度相同时，选择性的实验值略高于其平衡值(见图2)，从化学反应速率的角度解释原因：_______ 。
是重要的基本有机原料。Ⅰ．利用反应A可将
转化为。反应A：
(1)已知：破坏1mol化学键所需要的能量如下表所示。
| 化学键 | C-H |  | O-H | C-O |
| 能量/kJ | a | b | c | d |
。(2)一定条件下将
与直接混合实现反应A，往往产生等副产物。我国科研工作者利用实现的选择性氯化，使转化为，并进一步水解得到，流程示意如下。①反应i的化学方程式是
②由
溶液结晶得到晶体，在HCl的气流中加热晶体，能得到无水，实现物质的循环利用。结合平衡移动原理解释HCl的作用：Ⅱ．以
为原料合成甲醇可以减少的排放，实现碳的循环利用。一定条件下使
、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。已知：i．反应器内发生的反应有：
a．
b．
ii．
选择性iii．其他条件相同时，反应温度对
的转化率和的选择性的影响如下图所示；(3)由图1可知实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是
(4)温度高于260℃时，
平衡转化率变化的原因是(5)温度相同时，
选择性的实验值略高于其平衡值(见图2)，从化学反应速率的角度解释原因：
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(0.4)
解题方法
【推荐3】尿素是一种重要的氮肥，也是一种化工原料。合成尿素能回收利用二氧化碳，实现碳的固定。
(1)合成尿素分图示的两步进行：
反应2NH3(g)+CO2(g)=
(s)+H2O(l)的反应热为_________
(2)某课题组使用氢氧化铟
纳米晶电催化剂直接由
和高选择性地合成。
①上述和转化中，被还原的物质是___________ (填化学式)。
②上述转化中，控速步骤是___________ (填标号)。
A．
B．
C．
D．
(3)在恒温恒容密闭容器中投入1mol和2mol
合成尿素，原理是
。下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
(4)在恒容密闭容器中发生反应：，测得的平衡转化率与起始投料比[
，
分别为1：1、2：1、3：1]、温度关系如图所示。
①在相同投料比下，升高温度，的平衡转化率降低的主要原因是___________ 。
②曲线a代表的投料比为___________ 。
③若
下，从反应开始至达到M点历时5min，测得M点对应的总压强为140kPa，则0~5min内，分压的平均变化率为___________ 
，M点对应条件下的平衡常数为___________ (列出计算式即可)
。
(1)合成尿素分图示的两步进行：
反应2NH3(g)+CO2(g)=
(s)+H2O(l)的反应热为(2)某课题组使用氢氧化铟
纳米晶电催化剂直接由和高选择性地合成。①上述
和转化中，被还原的物质是②上述转化中，控速步骤是
A．
B．
C．
D．
(3)在恒温恒容密闭容器中投入1mol
和2mol合成尿素，原理是。下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。| A．气体密度不随时间变化 |
| B．体积分数不随时间变化 |
| C．气体总压强不随时间变化 |
| D．、的转化率之比不随时间变化 |
(4)在恒容密闭容器中发生反应：
，测得的平衡转化率与起始投料比[，分别为1：1、2：1、3：1]、温度关系如图所示。①在相同投料比下，升高温度，
的平衡转化率降低的主要原因是②曲线a代表的投料比为
③若
下，从反应开始至达到M点历时5min，测得M点对应的总压强为140kPa，则0~5min内，分压的平均变化率为，M点对应条件下的平衡常数为。
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