环戊烯(
)常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂的作用下，可通过环戊二烯(
)选择性氢化制得，体系中同时存在如下反应：.
反应I：
(g)+H2(g)
(g) ΔH1=-100.3kJ•mol-1
反应II：
(g)+H2(g)
(g) ΔH2=-109.4kJ•mol-1
反应III：
(g)+
(g)
2
(g) ΔH3
已知：选择性是指生成目标产物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例。回答下列问题：
(1)反应III的ΔH3=_______ kJ•mol-1。
(2)为研究上述平衡关系，在T℃下，向密闭容器中加入amol环戊二烯和4molH2，测得平衡时，容器中环戊二烯、环戊烯、环戊烷的物质的量之比为1：4：1，则环戊烯的选择性为_______ ，反应I以物质的量分数表示的平衡常数Kxi为_______ 。
(3)实际生产中采用双环戊二烯(
)解聚成环戊二烯(
)：
(双环戊二烯)(g)
2
(g) ΔH＞0。
①解聚反应和二聚反应的活化能：Ea(解聚)_______ Ea(二聚)(填“<”“＞”或“=”)。
②将环戊二烯溶于有机溶剂中可提高解聚反应的程度，原因是_______ 。
③实际生产中常通入氮气以解决解聚问题(氮气不参与反应)。某温度下，向恒容密闭容器中通入总压为100kPa的双环戊二烯和氮气，达到平衡后总压为160kPa，双环戊二烯的转化率为80%，则p(N2)=________ kPa，平衡常数Kp=_______ kPa。[已知Kp=
]
)常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂的作用下，可通过环戊二烯( )选择性氢化制得，体系中同时存在如下反应：.反应I：
(g)+H2(g) (g) ΔH1=-100.3kJ•mol-1反应II：
(g)+H2(g) (g) ΔH2=-109.4kJ•mol-1反应III：
(g)+ (g)2 (g) ΔH3已知：选择性是指生成目标产物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例。回答下列问题：
(1)反应III的ΔH3=
(2)为研究上述平衡关系，在T℃下，向密闭容器中加入amol环戊二烯和4molH2，测得平衡时，容器中环戊二烯、环戊烯、环戊烷的物质的量之比为1：4：1，则环戊烯的选择性为
(3)实际生产中采用双环戊二烯(
)解聚成环戊二烯( )： (双环戊二烯)(g)2 (g) ΔH＞0。①解聚反应和二聚反应的活化能：Ea(解聚)
②将环戊二烯溶于有机溶剂中可提高解聚反应的程度，原因是
③实际生产中常通入氮气以解决解聚问题(氮气不参与反应)。某温度下，向恒容密闭容器中通入总压为100kPa的双环戊二烯和氮气，达到平衡后总压为160kPa，双环戊二烯的转化率为80%，则p(N2)=
]
更新时间：2023-06-09 16:40:43
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
【推荐1】工业上利用铁的氧化物在高温条件下循环裂解水制氢气的流程如图所示。
(1)反应I的化学方程式为：Fe3O4(s)+CO(g)
3FeO(s)+CO2(g)，反应Ⅱ的化学方程式为_______ ，对比反应I、Ⅱ，铁的氧化物在循环裂解水制氢气过程中的作用是_______ 。
(2)反应III为：CO2(g)+C(s)⇌2CO(g) ∆H>0。为了提高达平衡后CO的产量，理论上可以采取的合理措施有_______ (任写一条措施)。
(3)流程图中碳的氧化物可用来制备碳酰肼[CO(NHNH2)2，其中碳元素为+4价]。加热条件下，碳酰肼能将锅炉内表面锈蚀后的氧化铁转化为结构紧密的四氧化三铁保护层，并生成氮气、水和二氧化碳。该反应的化学方程式为_______ 。
(4)①高铁酸盐是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备：
2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
若生成2mol Na2FeO4，则反应中电子转移的物质的量为_______ mol。
②高铁酸盐可将水体中的Mn2+氧化为MnO2进行除去，若氧化含Mn2+ 1mg的水体样本，需要1.2mg·L-1高铁酸钾_______ L。
(1)反应I的化学方程式为：Fe3O4(s)+CO(g)
3FeO(s)+CO2(g)，反应Ⅱ的化学方程式为(2)反应III为：CO2(g)+C(s)⇌2CO(g) ∆H>0。为了提高达平衡后CO的产量，理论上可以采取的合理措施有
(3)流程图中碳的氧化物可用来制备碳酰肼[CO(NHNH2)2，其中碳元素为+4价]。加热条件下，碳酰肼能将锅炉内表面锈蚀后的氧化铁转化为结构紧密的四氧化三铁保护层，并生成氮气、水和二氧化碳。该反应的化学方程式为
(4)①高铁酸盐是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备：
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】氢气因热值高、来源广、产物无污染，常被人们看做一种理想的“绿色能源”，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点。
(1)图1为用电解法制备H2，写出阳极的电极反应式：____________________________ 。
(2)从可持续发展考虑，太阳能光解水制氢是获取H2的最好途径，但迄今仍然存在诸多问题，如光催化剂大多仅在紫外光区稳定有效，能够在可见光区使用的光催化剂不但催化活性低，而且几乎都存在光腐蚀现象，需使用牺牲剂进行抑制，能量转化效率低等，这些都阻碍了光解水的实际应用，需设计课题进一步研究解决。下列设想符合研究方向的是________ 。
A.将研究方向专注于紫外光区，无需考虑可见光区
B.研究光腐蚀机理，寻找高稳定性，不产生光腐蚀的制氢材料
C.研制具有特殊结构的新型光催化剂，开发低成本、高性能光催化材料
D.研究新的光解水的催化机制，使利用红外光进行光解水制氢成为可能
(3)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝－206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH2＝－247.4 kJ·mol－1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为：__________________________________ 。
(4)利用废弃的H2S的热分解可生产H2：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)。现将0.30 mol H2S(g)通入到压强为p的恒压密闭容器中，在不同温度下测得H2S的平衡转化率如图2所示：
①温度为T4℃时，初始体积为1 L，t分钟后，反应达到平衡，该温度下的平衡常数K＝________ 。
②若保持恒温T ℃，将一定量的H2S(g)通入到恒压密闭容器中，反应一段时间后，压强为p的体系恰好达到平衡，试在图3上画出不同起始压强下H2S转化率的趋势图。_________________
(1)图1为用电解法制备H2，写出阳极的电极反应式：
(2)从可持续发展考虑，太阳能光解水制氢是获取H2的最好途径，但迄今仍然存在诸多问题，如光催化剂大多仅在紫外光区稳定有效，能够在可见光区使用的光催化剂不但催化活性低，而且几乎都存在光腐蚀现象，需使用牺牲剂进行抑制，能量转化效率低等，这些都阻碍了光解水的实际应用，需设计课题进一步研究解决。下列设想符合研究方向的是
A.将研究方向专注于紫外光区，无需考虑可见光区
B.研究光腐蚀机理，寻找高稳定性，不产生光腐蚀的制氢材料
C.研制具有特殊结构的新型光催化剂，开发低成本、高性能光催化材料
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CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH2＝－247.4 kJ·mol－1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为：
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①温度为T4℃时，初始体积为1 L，t分钟后，反应达到平衡，该温度下的平衡常数K＝
②若保持恒温T ℃，将一定量的H2S(g)通入到恒压密闭容器中，反应一段时间后，压强为p的体系恰好达到平衡，试在图3上画出不同起始压强下H2S转化率的趋势图。
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】工业废气、汽车尾气排放的氮氧化物、二氧化硫等是形成雾霾的主要物质，需要进行综合治理。
烟气中的NO2可以用Na2SO3溶液吸收：
1．配平上述方程式，标出电子转移的方向和数目___________ 。
处理汽车尾气的反应为：
△H
2．已知：CO的燃烧热△H1=-283.0kJ·mol-1
则△H=___________ 。该反应的△S___________ 0(填“>”或“<”)。
3．上述反应自发进行的条件是
工业上对二氧化硫的处理有多种方法。I：用NaOH溶液或氨水吸收废气中少量SO2气体，以防污染环境。4．若用0.1mol·L-1的NaOH溶液或同浓度的氨水处理相同量的废气，两种方法所需吸收液的体积关系是___________
5．用NaOH溶液吸收SO2的过程中，往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液，溶液pH随n(SO32-)：n(HSO3-)变化如下表所示。
根据以上信息推断NaHSO3溶液的酸碱性，结合方程式解释其原因：___________ 。
6．向0.1mol。L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是
Ⅱ：采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，可以同时吸收SO2和NOx，获得(NH4)2SO4的稀溶液。
7．向(NH4)2SO4溶液中再加入少量(NH4)2SO4固体，[NH4]+/[SO
]的值将___________ 。
A．变大 B．变小 C．不变
III：SO2还可以用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。
8．常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH=9，忽略SO
的第二步水解，计算求出Ksp(CaSO3)的数值：___________ 。
己知：
，
烟气中的NO2可以用Na2SO3溶液吸收：
1．配平上述方程式，标出电子转移的方向和数目
处理汽车尾气的反应为：
△H2．已知：CO的燃烧热△H1=-283.0kJ·mol-1
则△H=
3．上述反应自发进行的条件是
| A．任何温度 | B．任何温度都不能 | C．高温 | D．低温 |
| A．NaOH溶液的体积大于氨水 | B．NaOH溶液的体积等于氨水 |
| C．NaOH溶液的体积小于氨水 | D．无法判断 |
n(SO )：n(HSO ) | 91：9 | 1：1 | 9：91 |
| pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
6．向0.1mol。L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是
| A．加入少量金属Na，溶液中c(HSO)增大 |
B．加入少量Na2SO3固体，则 |
C．加入少量NaOH溶液， 、 的值均增大 |
D．加入氨水至中性，则 |
Ⅱ：采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，可以同时吸收SO2和NOx，获得(NH4)2SO4的稀溶液。
7．向(NH4)2SO4溶液中再加入少量(NH4)2SO4固体，[NH4]+/[SO
]的值将A．变大 B．变小 C．不变
III：SO2还可以用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。
8．常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH=9，忽略SO
的第二步水解，计算求出Ksp(CaSO3)的数值：己知：
，
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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1】近日，中国科学技术大学的江海龙教授调控催化剂中钴的价态，高选择性进行光催化还原CO2制备HCOOH。
回答下列问题：
(1)根据图示可知，Co(II) →Co( III)中氧化剂是___________ ( 填化学式)。含Co(II)的催化剂对HCOOH的选择性___________ (填“ 高于”“低于”或“等于”)含Co( III)的催化剂。
(2)COF -367 – CoII和COF - 367 – CoIII催化CO2还原生成HCOOH的能垒图分别为a和b．注明： *代表吸附在催化剂表面，TS代表过渡态，能量单位为eV。
①CO2* +2H* =HCOOH * ΔH___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
②在生成上述过渡态(TS)中，能垒最大为___________ eV。 COF - 367 – CoII和COF - 367 – CoIII中催化效能较高的是___________ (填“前者”或“后者”)。
(3)某催化剂作用下，CO2(g) + H2(g)
HCOOH(g)的速率方程为 v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。某温度下，在容积均为2 L的恒容密闭容器甲、乙中投入下列物质，测得数据如表所示。
=___________ ，α___________ 50%(填“>”“<”或“=”)。
(4)在某催化剂作用下，向2 L恒容密闭反应器中充入1 mol CO2和2 mol H2发生如下反应：
主反应：CO2(g) +H2(g)HCOOH(g) ΔH >0
副反应：CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g) ΔH <0
测得CO2的平衡转化率、HCOOH的选择性与温度关系如图所示。
①已知：选择性等于HCOOH的物质的量与CO2转化的物质的量之比。其他条件不变，升高温度， CO2的平衡转化率增大的原因是___________ 。
②已知F点压强为27.2 kPa，主反应在F点对应的温度下，压强平衡常数Kp=___________ kPa-1(结果保留两位有效数字)。
回答下列问题：
(1)根据图示可知，Co(II) →Co( III)中氧化剂是
(2)COF -367 – CoII和COF - 367 – CoIII催化CO2还原生成HCOOH的能垒图分别为a和b．注明： *代表吸附在催化剂表面，TS代表过渡态，能量单位为eV。
①CO2* +2H* =HCOOH * ΔH
②在生成上述过渡态(TS)中，能垒最大为
(3)某催化剂作用下，CO2(g) + H2(g)
HCOOH(g)的速率方程为 v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。某温度下，在容积均为2 L的恒容密闭容器甲、乙中投入下列物质，测得数据如表所示。| 容器 | 起始投料/ mol | CO2的平衡转化率 | ||
| CO2 | H2 | HCOOH | ||
| 甲 | 1.0 | 1.0 | 0 | 50% |
| 乙 | 2.0 | 2.0 | 0 | α |
=(4)在某催化剂作用下，向2 L恒容密闭反应器中充入1 mol CO2和2 mol H2发生如下反应：
主反应：CO2(g) +H2(g)
HCOOH(g) ΔH >0副反应：CO2(g) +4H2(g)
CH4(g) +2H2O(g) ΔH <0 测得CO2的平衡转化率、HCOOH的选择性与温度关系如图所示。
①已知：选择性等于HCOOH的物质的量与CO2转化的物质的量之比。其他条件不变，升高温度， CO2的平衡转化率增大的原因是
②已知F点压强为27.2 kPa，主反应在F点对应的温度下，压强平衡常数Kp=
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【推荐2】随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ．以
和
为原料合成尿素
。
(1)有利于提高平衡转化率的措施是_______(填序号)。
(2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图所示：
第一步：
第二步：
①图中
_______ 。
②反应速率较快的是_______ 反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是_______ 。
Ⅱ．以和催化重整制备合成气：
。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的
和，在一定条件下发生反应
，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示：
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______ (填序号)。
A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变
C．反应速率：
D．同时断裂2mol C―H键和1mol H―H键
②由图可知，压强
_______ 
(填“>”“＜”或“=”，下同)；Y点速率
_______ 
。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数
，则X点对应温度下的
_______ (用含的代数式表示)。
Ⅲ．
微溶于水，在酸性或中性溶液中快速分解产生
，在碱性溶液中较稳定。一种制备的方法如下：
(4)若以铅蓄电池为电源，则铂片应与_______ 极相连(填Pb或
)。
(5)生成
的电极反应式：_______ 。
(6)阴极室KOH的浓度提高，结合电极反应式解释原因：_______ 。
Ⅰ．以
和为原料合成尿素 。(1)有利于提高
平衡转化率的措施是_______(填序号)。| A．高温低压 | B．低温高压 | C．高温高压 | D．低温低压 |
(2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图所示：
第一步：
第二步：
①图中
②反应速率较快的是
Ⅱ．以和催化重整制备合成气：
。(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的
和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示：①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是
A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变
C．反应速率：
D．同时断裂2mol C―H键和1mol H―H键②由图可知，压强
(填“>”“＜”或“=”，下同)；Y点速率。③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数
，则X点对应温度下的的代数式表示)。Ⅲ．
微溶于水，在酸性或中性溶液中快速分解产生，在碱性溶液中较稳定。一种制备的方法如下：(4)若以铅蓄电池为电源，则铂片应与
)。(5)生成
的电极反应式：(6)阴极室KOH的浓度提高，结合电极反应式解释原因：
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】甲醇和乙醇都是清洁能源，也是重要的化工原料。回答下列问题：
(1)工业上利用合成气合成甲醇：
已知：几种热化学方程式如下、其中，a、b、c都大于0。
①
；
②
；
③
则上述反应中的
_______ 
。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入1molCO和
，在固体催化剂作用下合成甲醇：，下列叙述正确的是_______(填字母)。
(3)甲醇是一种潜在储氢材料。我国学者研究甲醇在钯基催化剂表而上分解制氢：
，其反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)。
总反应的焓变为_______ ；催化剂主要是降低反应_______ (填序号)的活化能；总反应经历5步反应中，最大能垒为_______ ，写出该步反应式：_______ 。
(4)工业上，可以采用催化还原制备
、
。发生反应如下：
①
(主反应)；
②
(主反应)；
③
(副反应)。
一定温度下，在甲、乙体积相同的反应容器中分别充入
和
，发生上述反应，其中一个容器使用水分子膜分离技术，另一个容器不使用水分子膜分离技术。实验测得平衡转化率与压强关系如图所示。其他条件相同，增大压强，平衡转化率增大，其原因是_______ ；采用水分子膜分离技术的容器是_______ (填“甲”或“乙”)。
(5)一定温度下，向总压强恒定为100kPa的反应器中充入和，发生(4)中反应①②③，达到平衡时转化率为50%，甲醇选择性为
，生成
，则反应①的平衡常数为_______ 
(写出数字表达式即可)[用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数；甲醇选择性：
]。
(1)工业上利用合成气合成甲醇：
已知：几种热化学方程式如下、其中，a、b、c都大于0。
①
；②
；③
则上述反应中的
。(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入1molCO和
，在固体催化剂作用下合成甲醇：，下列叙述正确的是_______(填字母)。| A．当CO体积分数不变时达到平衡状态 |
| B．平衡后充入少量氩气，平衡向左移动 |
C．平衡后再充入0.1molCO和 ，CO平衡转化率增大 |
| D．增大催化剂质量，正、逆反应速率同倍数增大 |
(3)甲醇是一种潜在储氢材料。我国学者研究甲醇在钯基催化剂表而上分解制氢：
，其反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)。总反应的焓变为
，写出该步反应式：(4)工业上，可以采用
催化还原制备、。发生反应如下：①
(主反应)；②
(主反应)；③
(副反应)。一定温度下，在甲、乙体积相同的反应容器中分别充入
和，发生上述反应，其中一个容器使用水分子膜分离技术，另一个容器不使用水分子膜分离技术。实验测得平衡转化率与压强关系如图所示。其他条件相同，增大压强，平衡转化率增大，其原因是(5)一定温度下，向总压强恒定为100kPa的反应器中充入
和，发生(4)中反应①②③，达到平衡时转化率为50%，甲醇选择性为，生成，则反应①的平衡常数为(写出数字表达式即可)[用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数；甲醇选择性：]。
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3
（1）已知反应②中相关化学键键能数据如下：
由此计算ΔH2＝____ kJ·mol－1。已知ΔH3＝＋99kJ·mol－1，则ΔH1＝____ kJ·mol－1。
（2） 一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
①温度为470K时，图中P点____ (填“是”或“不是”)处于平衡状态，490K之后，甲醇产率随温度升高而减小的原因除了升高温度使反应①平衡逆向移动以外，还有___________________________________________________________ 、______________________________________________________________________ 。
②一定能提高甲醇产率的措施是______ 。
A．增大压强 B．升高温度 C．选择合适催化剂 D．加入大量催化剂
（3）如图为一定比例的CO2+H2，CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。
①490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是______ (填I或II)
Ⅰ．CO2
CO
CH3OH
II．CO
CO2
CH3OH＋H2O
②490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从平衡移动的角度，结合反应①、②分析原因___________________________ 。
①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 ②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2③CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) ΔH3（1）已知反应②中相关化学键键能数据如下：
| 化学键 | H－H | C＝O | C≡O | H－O |
| E/kJ·mol－1 | 436 | 803 | 1076 | 465 |
（2） 一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
①温度为470K时，图中P点
②一定能提高甲醇产率的措施是
A．增大压强 B．升高温度 C．选择合适催化剂 D．加入大量催化剂
（3）如图为一定比例的CO2+H2，CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。
①490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是
Ⅰ．CO2
COCH3OH II．CO
CO2CH3OH＋H2O②490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从平衡移动的角度，结合反应①、②分析原因
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】文献表明：相同条件下，草酸根(C2O42-)的还原性强于Fe2+。为检验这一结论， 完成如下实验。
资料：i．草酸(H2C2O4)为二元弱酸。
ii．三水三草酸合铁酸钾K3 Fe(C2O4)3·3H2O为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在：
[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42- K=6.3×10-21
iii. FeC2O4·2H2O为黄色固体，微溶于水，可溶于强酸。
[实验1]通过Fe3+和C2O42-在溶液中的反应比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。
(l) C2O42-中碳元素的化合价是____ 。
(2)取实验1中少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是____ 。
(3)经检验，翠绿色晶体为K3 Fe(C2O4)3·3H2O设计实验，确认实验1中没有发生氧化还原反应的操作和现象是____ 。实验l中未发生氧化还原反应的原因是____ 。
(4)取实验1中的翠绿色溶液光照一段时间，产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式：
_____ [Fe(C2O4)3]3-+_____ H2O
____ FeC2O4·2H2O↓+_____ +________ 。
[实验2]通过比较H2O2与Fe2+、C2O42-反应的难易，判断二者还原性的强弱。
(5)证明Fe2+被氧化的实验现象是____ 。
(6)以上现象能否说明C2O42-没有被氧化。请判断并说明理由：________
(7)用FeC13溶液、K2C2O4溶液和其他试剂，设计实验方案比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。画出装置图并描述预期现象：____ 。
资料：i．草酸(H2C2O4)为二元弱酸。
ii．三水三草酸合铁酸钾K3 Fe(C2O4)3·3H2O为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在：
[Fe(C2O4)3]3-
Fe3++3C2O42- K=6.3×10-21iii. FeC2O4·2H2O为黄色固体，微溶于水，可溶于强酸。
[实验1]通过Fe3+和C2O42-在溶液中的反应比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。
| 操作 | 现象 |
| 在避光处，向10 mL 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液中缓慢加入0.5 mol·L-1 K2C2O4溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤 | 得到翠绿色溶液和翠绿色晶体 |
(2)取实验1中少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是
(3)经检验，翠绿色晶体为K3 Fe(C2O4)3·3H2O设计实验，确认实验1中没有发生氧化还原反应的操作和现象是
(4)取实验1中的翠绿色溶液光照一段时间，产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式：
[实验2]通过比较H2O2与Fe2+、C2O42-反应的难易，判断二者还原性的强弱。
| 步骤 | 操作 | 现象 |
| I | 向l mL 0.5 mol·L-1 FeSO4溶液中加入1 mL 0.5 mol·L-1 K2C2O4溶液，过滤 | 立即产生黄色沉淀 |
| II | 洗涤Ⅰ中的黄色沉淀,向其中加入过量的6%H2O2溶液，振荡，静置 | 剧烈放热，产生大量的红褐色沉淀和无色气体 |
| III | 待充分反应后，向其中加入稀硫酸，调节pH约为4 | 得到翠绿色溶液 |
(6)以上现象能否说明C2O42-没有被氧化。请判断并说明理由：
(7)用FeC13溶液、K2C2O4溶液和其他试剂，设计实验方案比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。画出装置图并描述预期现象：
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(0.4)
解题方法
【推荐3】
在化学化工领域有诸多用途。回答下列问题：
(1)
、
条件下，的燃烧过程中，每消耗
放出
热量，表示燃烧热的热化学方程式为_______ 。
(2)在
催化作用下合成的反应为
。
①下列有利于提高的平衡转化率的是_______ (填字母，下同)。
A．低温高压 B．高温低压 C．高温高压 D．低温低压
②下列有关合成的说法中正确的是_______ 。
A．存在非极性共价键的断裂与形成
B．所有分子均为极性分子
C．如图为的晶胞结构，图中
表示
D．催化剂可降低该反应的焓变
(3)工业上可利用和
反应制备光气
：
。在
恒温恒容密闭容器中充入
和
，在催化剂作用下发生反应，测得及
的物质的量随时间变化如图所示：
①
的平均反应速率为_______ 
。
②第一次平衡时，的平衡转化率为_______ ；该温度下反应的平衡常数
_______ (保留三位有效数字)。
③在第
时，改变的条件是_______ 。
(4)一定条件下，与
反应生成
和：
。已知
，
(
、
为速率常数，只与温度有关)。若在
的密闭容器中充入
和
，在一定温度下达到平衡时，的转化率为
，则
_______ 。
在化学化工领域有诸多用途。回答下列问题：(1)
、条件下，的燃烧过程中，每消耗放出热量，表示燃烧热的热化学方程式为(2)在
催化作用下合成的反应为。①下列有利于提高
的平衡转化率的是A．低温高压 B．高温低压 C．高温高压 D．低温低压
②下列有关合成
的说法中正确的是 A．存在非极性共价键的断裂与形成
B．所有分子均为极性分子
C．如图为
的晶胞结构，图中表示D．催化剂可降低该反应的焓变
(3)工业上可利用
和反应制备光气：。在恒温恒容密闭容器中充入和，在催化剂作用下发生反应，测得及的物质的量随时间变化如图所示： ①
的平均反应速率为。②第一次平衡时，
的平衡转化率为③在第
时，改变的条件是(4)一定条件下，
与反应生成和：。已知，(、为速率常数，只与温度有关)。若在的密闭容器中充入和，在一定温度下达到平衡时，的转化率为，则
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(0.4)
解题方法
【推荐1】丙烯是重要的化工原料，目前生产丙烯主要有丙烷脱氢、丙烷与二氧化碳耦合等技术。
方法一：丙烷在催化剂作用下直接脱氢法制丙烯
已知：主反应 Ⅰ：C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)ΔH1>0
副反应 Ⅱ：C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g)
(1)反应Ⅰ自发进行的条件___________ 。
(2)一定温度下，向1L恒容密闭容器中通入0.6mol C3H8，压强为0.75MPa，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)为：p(C3H8)=0.5MPa、p(CH4)=0.075MPa，则该温度下，用物质的量浓度表示反应Ⅰ的平衡常数Kc的数值为___________ 。
(3)下列说法正确的是___________
方法二：丙烷与二氧化碳耦合法制丙烯
(4)以In/Zn作为催化剂，丙烷与二氧化碳可通过耦合法制丙烯，主要发生如下反应：
Ⅰ：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)
Ⅱ：C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g)
Ⅲ：CO2(g)+9H2(g) C3H6(g)+6H2O(g)
Ⅳ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
在580℃时，将C3H8和CO2按体积比1：1充入一恒压密闭容器中进行反应，实验测得体系中C3H8(g)、CO2(g)的转化率和C3H6(g)的选择性随催化剂组成变化如图甲，体系中C3H8(g)、CO2(g)的平衡转化率和C3H6(g)的平衡产率随压强变化如图乙。
已知：C3H6(g)的选择性越高，副产物的含量越低。
耦合法制丙烯适宜选择的生产条件为___________ ，随压强增大C3H6(g)的平衡产率先增大后减小的原因为___________ 。
方法一：丙烷在催化剂作用下直接脱氢法制丙烯
已知：主反应 Ⅰ：C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)ΔH1>0副反应 Ⅱ：C3H8(g)
C2H4(g)+CH4(g)(1)反应Ⅰ自发进行的条件
(2)一定温度下，向1L恒容密闭容器中通入0.6mol C3H8，压强为0.75MPa，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)为：p(C3H8)=0.5MPa、p(CH4)=0.075MPa，则该温度下，用物质的量浓度表示反应Ⅰ的平衡常数Kc的数值为
(3)下列说法正确的是___________
| A．通过充入惰性气体增大压强，不改变反应Ⅰ的反应速率 |
| B．恒温恒压条件下，ΔH1保持不变，说明反应Ⅰ达到平衡状态 |
| C．若只发生反应Ⅰ，恒压条件下，向原料气中掺入水蒸气，可增大反应的平衡常数，提高丙烯的产率 |
| D．已知高温条件下，C-C键比C-H键更易断裂，则制备丙烯应选择较低温度下的高效催化剂 |
方法二：丙烷与二氧化碳耦合法制丙烯
(4)以In/Zn作为催化剂，丙烷与二氧化碳可通过耦合法制丙烯，主要发生如下反应：
Ⅰ：C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g) Ⅱ：C3H8(g)
C2H4(g)+CH4(g)Ⅲ：CO2(g)+9H2(g)
C3H6(g)+6H2O(g) Ⅳ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)在580℃时，将C3H8和CO2按体积比1：1充入一恒压密闭容器中进行反应，实验测得体系中C3H8(g)、CO2(g)的转化率和C3H6(g)的选择性随催化剂组成变化如图甲，体系中C3H8(g)、CO2(g)的平衡转化率和C3H6(g)的平衡产率随压强变化如图乙。
已知：C3H6(g)的选择性越高，副产物的含量越低。
耦合法制丙烯适宜选择的生产条件为
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的担当。高效经济性的捕集及利用是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。
Ⅰ．催化加氢制甲醇
反应
，在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，
为过渡态)。
(1)该反应历程中决速步骤的化学方程式为___________ ，有催化剂时决速步骤的活化能为___________ 
。
Ⅱ．和催化重整制备合成气
在密闭容器中通入物质的量均为
的和在一定条件下发生反应：
，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
(2)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)
(3)由图可知，Y点速率___________ (填“>”“<”或“=”，下同)；容器内压强___________ ，理由是___________ 。
(4)已知
分数，用平衡分压代替平衡浓 平衡常数
，则X点对应温度下的
___________ (用含的代数式表示)。
Ⅲ．电化学法还原制乙烯
在强酸性溶液中通入气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图：
(5)上述装置中，阴极的电极反应式为___________ 。
捕集及利用是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。Ⅰ．
催化加氢制甲醇反应
，在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，为过渡态)。(1)该反应历程中决速步骤的化学方程式为
。Ⅱ．
和催化重整制备合成气在密闭容器中通入物质的量均为
的和在一定条件下发生反应：，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。(2)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)
A．反应速率： | B．同时断裂 键和 键 |
| C．容器内混合气体的压强保持不变 | D．容器中混合气体的密度保持不变 |
(填“>”“<”或“=”，下同)；容器内压强，理由是(4)已知
分数，用平衡分压代替平衡浓 平衡常数，则X点对应温度下的的代数式表示)。Ⅲ．电化学法还原
制乙烯在强酸性溶液中通入
气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图：(5)上述装置中，阴极的电极反应式为
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(0.4)
解题方法
【推荐3】有机氯化产品生产过程中的副产品
可以在催化剂条件下转化为重要的化工原料，反应原理为
。
(1)科学家研究了压力为
、原料质量空速为
和一定的进料比时，不同催化剂对制的影响，实验数据如下图所示。由数据可知：最佳的催化剂是_______ ；图中点a_______ (填“是”或“否”)的平衡转化率。
作催化剂，温度高于
后继续升温，的转化率略有下降，其原因是_______ 。
(2)研究发现，在t℃(>100℃)和
下，当
进料比为2：1时，的平衡转化率为
。
①其他条件不变的情况下，增大压强，
将_______ (填“增大”“不变”或“减小”)；为了提高的平衡转化率，除增大压强外，还可以采取的措施有_______ (写一条)。
②计算该条件下的平衡分压
和平衡常数(写出计算过程)________ 。
(3)下图是在一定温度和压强下，以活性
为催化剂，和在反应器中发生反应，不同质量空速
[每小时内通过每千克催化剂的的质量(
)]对转化率的影响。
①b点每小时每千克催化剂可以催化生产_______ 
(结果保留一位小数)。
②从实验数据可知，最佳的质量空速为
。当质量空速高于时，转化率迅速下降的原因是_______ 。
可以在催化剂条件下转化为重要的化工原料，反应原理为。(1)科学家研究了压力为
、原料质量空速为和一定的进料比时，不同催化剂对制的影响，实验数据如下图所示。由数据可知：最佳的催化剂是的平衡转化率。作催化剂，温度高于后继续升温，的转化率略有下降，其原因是(2)研究发现，在t℃(>100℃)和
下，当进料比为2：1时，的平衡转化率为。①其他条件不变的情况下，增大压强，
将的平衡转化率，除增大压强外，还可以采取的措施有②计算该条件下
的平衡分压和平衡常数(写出计算过程)(3)下图是在一定温度和压强下，以活性
为催化剂，和在反应器中发生反应，不同质量空速[每小时内通过每千克催化剂的的质量()]对转化率的影响。①b点每小时每千克催化剂可以催化生产
(结果保留一位小数)。②从实验数据可知，最佳的质量空速为
。当质量空速高于时，转化率迅速下降的原因是
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