催化重整
的反应：Ⅰ.
主要副反应：
Ⅱ.
Ⅲ.
在恒容反应器中按体积分数
充入气体，加入催化剂，测得反应器中平衡时各物质的体积分数与温度的关系如图所示。
(1)
、
的代数式表达)，(2)300～580℃时，
的体积分数不断增大，是由于(3)氯钯酸钙(
)固体加热时部分分解为
、Pd、
，500K时平衡常数
。500K温度下，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量，抽真空后，用针管向玻璃烧瓶通入溴蒸气。溴蒸气初始压强为20.0kPa，500K平衡时，测得烧瓶中压强为30.2kPa，则
的平衡常数
(4)利用重整废气中的
、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。
②若某废气中含有的
和CO的体积比为1∶1，废气中和CO的体积分数共为8.96%。假设A中处理了标准状况下10
的废气，其中和CO全部转化成
，理论上可制得
更新时间：2024-05-23 15:52:04
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】某实验小组研究溶液中AgNO3和Na2S的反应。
(1)用离子方程式解释AgNO3溶液pH<7的原因是____________________ 。
(2)实验小组同学认为黑色沉淀中可能含有Ag2O、Ag2S或Ag，设计实验验证。
已知:i.浓硝酸能将Ag2S转化为Ag+和SO42—(Ag2SO4可溶于硝酸);
ii. Ag2O能溶解在浓氨水中形成银氨溶液[Ag(NH2)2OH]，而Ag2S和Ag均不能。
①设计并实施如下实验，证实沉淀中含有Ag2S,试剂1和试剂2分别是_________ 、________ 。
现象1中出现的现象是_______________________________ 。
②设计并实施如下实验，证实沉淀中不含有Ag2O，将实验操作补充完整。
写出步骤i中反应的化学方程式:_________________________ 。
③经检验，沉淀中不含有Ag。
(3)实验小组同学认为AgNO3溶液具有氧化性，在一定条件下能够氧化Na2S，设计实验进行研究(实验装置如图所示)，测得电压为a (a>0)。对AgNO3溶液中氧化S2—的物质进行推测:
假设1：0. 1 mol/L AgNO3溶液(pH=4)中的Ag+氧化了S2—;
假设2：0. 1 mol/L AgNO3溶液(pH=4)中的NO3—氧化了S2—
利用下图装置继续研究(已知:电压大小反映了物质氧化性与还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱的差异越大，电压越大)。
①将pH=4的0. 1 mol/L AgNO3溶液替换为_____ 溶液，记录电压为b(b>0)
②上述实验证实了氧化S2—的物质中一定包含了Ag+，其证据是_________ 实验结论：AgNO3溶液与Na2S溶液的反应类型与反应条件有关。
实验 | 试剂 | 现象 | |
 | 试管 | 滴管 | |
| 0.1mol/LAgNO3溶液（pH=4） | 0.1mol/LNa2S溶液（pH=9） | 出现黑色沉淀 | |
(1)用离子方程式解释AgNO3溶液pH<7的原因是
(2)实验小组同学认为黑色沉淀中可能含有Ag2O、Ag2S或Ag，设计实验验证。
已知:i.浓硝酸能将Ag2S转化为Ag+和SO42—(Ag2SO4可溶于硝酸);
ii. Ag2O能溶解在浓氨水中形成银氨溶液[Ag(NH2)2OH]，而Ag2S和Ag均不能。
①设计并实施如下实验，证实沉淀中含有Ag2S,试剂1和试剂2分别是
现象1中出现的现象是
②设计并实施如下实验，证实沉淀中不含有Ag2O，将实验操作补充完整。
| 实验操作 | 实验现象 | |
| 步骤i | 其少量银氨溶液，向其中滴加盐酸 | 出现白色沉淀 |
| 步骤ii | 取少量洗涤后的黑色沉淀， | 没有沉淀出现 |
写出步骤i中反应的化学方程式:
③经检验，沉淀中不含有Ag。
(3)实验小组同学认为AgNO3溶液具有氧化性，在一定条件下能够氧化Na2S，设计实验进行研究(实验装置如图所示)，测得电压为a (a>0)。对AgNO3溶液中氧化S2—的物质进行推测:
假设1：0. 1 mol/L AgNO3溶液(pH=4)中的Ag+氧化了S2—;
假设2：0. 1 mol/L AgNO3溶液(pH=4)中的NO3—氧化了S2—
利用下图装置继续研究(已知:电压大小反映了物质氧化性与还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱的差异越大，电压越大)。
①将pH=4的0. 1 mol/L AgNO3溶液替换为
②上述实验证实了氧化S2—的物质中一定包含了Ag+，其证据是
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【推荐2】某学习小组拟研究FeSO4的分解实验探究，请你利用所学知识帮该小组完成以下实验方案。
[实验目的]探究FeSO4分解产物与温度关系。
[提出假设]
假设1：Fe2O3、SO3、SO2；假设2：FeO、SO3、SO2；假设3：Fe3O4、SO3、SO2。
[查阅资料]几种物质的物理性质如表所示。
回答下列问题：
(1)根据所学知识判断，假设2肯定不成立，理由是_______ 。
(2)实验过程中，在检查装置气密性之后点燃A处酒精灯之前的操作是_______ ，(只填操作)，当A处固体完全分解后通入N2的目的是_______ 。
(3)低温浴槽I收集的物质是_______ (填化学式)，低温浴槽II控制的温度范围为_______ 。
(4)甲、乙组分别进行实验，实验数据如下(不考虑损失，固体已完全分解且固体产物为纯净物)：
甲组实验中A装置得到固体产物是_______ (填化学式)。
(5)为进一步确认固体产物成分，取乙组实验得到的固体溶于稀硫酸，将溶液分成两份，进行如下实验：在一份溶液中滴加铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。在另一份溶液中滴加NH4SCN溶液，观察到的现象是_______ 。
[实验结论]通过上述实验，FeSO4分解产物与温度有关。
[交流反思]FeSO4分解反应中是否有O2生成？
(6)为验证实验猜想，他们设计两种方案检验O2：
方案1：将D管导出的气体通入酸化的淀粉-KI溶液中。
方案2：用带火星的木条放在D管口处。
假设过程中持续缓缓通入N2，对比以上两种方案，其中方案_______ (填“1”或“2”)可行。
[实验目的]探究FeSO4分解产物与温度关系。
[提出假设]
假设1：Fe2O3、SO3、SO2；假设2：FeO、SO3、SO2；假设3：Fe3O4、SO3、SO2。
[查阅资料]几种物质的物理性质如表所示。
| 物质 | SO3 | SO2 | O2 | N2 |
| 熔点/℃ | 16.8 | -72.4 | -218.4 | -209.9 |
| 沸点/℃ | 44.8 | -10 | -182.9 | -195.8 |
回答下列问题：
(1)根据所学知识判断，假设2肯定不成立，理由是
(2)实验过程中，在检查装置气密性之后点燃A处酒精灯之前的操作是
(3)低温浴槽I收集的物质是
(4)甲、乙组分别进行实验，实验数据如下(不考虑损失，固体已完全分解且固体产物为纯净物)：
| 实验 | A处温度/℃ | FeSO4质量/g | 低温浴槽I净增质量/g | 低温浴槽II净增质量/g |
| 甲 | T1 | 3.04 | 0.80 | 0.64 |
| 乙 | T2 | 4.56 | 1.60 | 0.64 |
(5)为进一步确认固体产物成分，取乙组实验得到的固体溶于稀硫酸，将溶液分成两份，进行如下实验：在一份溶液中滴加铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。在另一份溶液中滴加NH4SCN溶液，观察到的现象是
[实验结论]通过上述实验，FeSO4分解产物与温度有关。
[交流反思]FeSO4分解反应中是否有O2生成？
(6)为验证实验猜想，他们设计两种方案检验O2：
方案1：将D管导出的气体通入酸化的淀粉-KI溶液中。
方案2：用带火星的木条放在D管口处。
假设过程中持续缓缓通入N2，对比以上两种方案，其中方案
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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3】某研究性小组设想将少量Cl2通入Fe2+和I-的混合溶液中，探究Fe2+和I-的还原性强弱。
[提出假设]
假设1：Fe2+的还原性比I-强
假设2：I-的还原性比Fe2+强
假设1：一样强
[验证假设]
(1)设计如下几种装置进行实验：
实验必须的装置是A→_______________ (按Cl2气流方向的顺序填写)
(2)实验开始后，控制通入少量Cl2，通过观察混合溶液颜色的变化_________ (填“能”或“不能”)判断反应的先后顺序。
(3)请在下表中写出实验步骤及预期现象和结论：
(4)为了实验成功，必须控制各物质的用量。该小组称取1.52 g FeSO4，同时称取1.66g KI固体，溶于水中。为了验证上述假设，通入的Cl2体积最多不能超过__________ L(标准状况)。[相对分子质量：FeSO4 ：152 KI ：166 ]
[思考与交流]
(5)有同学质疑，上述实验只能验证Cl2分别与Fe2+和I-反应的速率大小，并不能证明Fe2+和I-的还原性强弱。于是提出另一方案：往KI溶液中滴入_________ 溶液，如果能发生反应，即可证明和I-的还原性强于Fe2+。该反应的离子方程式为：____________
[提出假设]
假设1：Fe2+的还原性比I-强
假设2：I-的还原性比Fe2+强
假设1：一样强
[验证假设]
(1)设计如下几种装置进行实验：
实验必须的装置是A→
(2)实验开始后，控制通入少量Cl2，通过观察混合溶液颜色的变化
(3)请在下表中写出实验步骤及预期现象和结论：
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 取少量反应后的混合溶液分置于A、B两试管中； 往A中滴加 往B中滴加 | ①若 ②若 ③若 |
[思考与交流]
(5)有同学质疑，上述实验只能验证Cl2分别与Fe2+和I-反应的速率大小，并不能证明Fe2+和I-的还原性强弱。于是提出另一方案：往KI溶液中滴入
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
【推荐1】二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一，它主要来自化石燃料的燃烧，研究CO催化还原
的适宜条件，在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。
I.从热力学角度研究反应
(1)
写出CO还原的热化学方程式：_______ 。
(2)关于CO还原的反应，下列说法正确的是_______ 。
A.在恒温恒容条件下，若反应体系压强不变，则反应已达到平衡状态
B.平衡状态时，
C.其他条件不变，增大的浓度，CO的平衡转化率增大
D.在恒温恒压的容器中，向达到平衡状态的体系中充入
，的平衡转化率不变
II.
的排放主要来自汽车尾气，包含
和NO，有人提出用活性炭对进行吸附，发生反应如下：
反应a：
反应b：
(3)对于反应a，在
℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：
①0～10min内，NO的平均反应速率
_______
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是___ (填字母)
A.加入一定量的活性炭 B.通入一定量的NO C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(4)某实验室模拟反应b，在密闭容器中加入足量的C和一定量的气体，维持温度为
℃，如图为不同压强下反应b经过相同时间的转化率随着压强变化的示意图。请从动力学角度分析，
前，反应b中转化率随着压强增大而增大的原因：__ ；在
时，的体积分数为___ 。
的适宜条件，在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。I.从热力学角度研究反应
(1)
写出CO还原
的热化学方程式：(2)关于CO还原
的反应，下列说法正确的是A.在恒温恒容条件下，若反应体系压强不变，则反应已达到平衡状态
B.平衡状态时，
C.其他条件不变，增大
的浓度，CO的平衡转化率增大D.在恒温恒压的容器中，向达到平衡状态的体系中充入
，的平衡转化率不变II.
的排放主要来自汽车尾气，包含和NO，有人提出用活性炭对进行吸附，发生反应如下：反应a：
反应b：
(3)对于反应a，在
℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：| 时间/min 浓度/(  ) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
| 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0～10min内，NO的平均反应速率
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是
A.加入一定量的活性炭 B.通入一定量的NO C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(4)某实验室模拟反应b，在密闭容器中加入足量的C和一定量的
气体，维持温度为℃，如图为不同压强下反应b经过相同时间的转化率随着压强变化的示意图。请从动力学角度分析，前，反应b中转化率随着压强增大而增大的原因：时，的体积分数为
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【推荐2】随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严正，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一，
已知：
还原
的主反应为
副反应为
。
(1)则
___________ 。
(2)在某钒催化剂中添加一定量
可加快的脱除效率，其可能机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面，部分物质未画出，X、Y处V元素的化合价为+4价或+5价)。
①X处V元素的化合价为___________ 价。
②在催化剂
处发生的反应为___________ (不考虑钒元素参与反应)。
③烟气中杜绝含有
，否则催化剂效率将严正下降，理由是___________ 。
(3)氨气也可以直接还原从而达到消除污染的目的，其原理为
，已知该反应速率
，
(
、
分别是正、逆反应速率常数)，其他条件不变，升高温度，、增大倍数：___________ (填“<”、“>”或“=”)。
(4)电解硝酸工业的尾气可制备
，其工作原理如图所示。
①阴极的电极反应式为___________ 。
②将电解生成的
全部转化为，则通入的与实际参加反应的的物质的量之比至少为___________ 。
已知：
还原的主反应为 副反应为
。(1)则
(2)在某钒催化剂中添加一定量
可加快的脱除效率，其可能机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面，部分物质未画出，X、Y处V元素的化合价为+4价或+5价)。①X处V元素的化合价为
②
在催化剂处发生的反应为③烟气中杜绝含有
，否则催化剂效率将严正下降，理由是(3)氨气也可以直接还原
从而达到消除污染的目的，其原理为 ，已知该反应速率，(、分别是正、逆反应速率常数)，其他条件不变，升高温度，、增大倍数：。(4)电解硝酸工业的尾气
可制备，其工作原理如图所示。①阴极的电极反应式为
②将电解生成的
全部转化为，则通入的与实际参加反应的的物质的量之比至少为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】氨氧化法是工业制硝酸的常见方法。
(1)合成氨。一种合成氮的新工艺如图所示，工作时，使用熔融的电解质通过两步铁基循环实现氨的合成。
“合成”步骤的化学反应方程式为___________ ，该工艺中
的作用是___________ 。
(2)氮氧化物制备。将氨催化氧化后，生成的总反应为：
，反应分两步：
快反应，瞬间平衡
慢反应
当改变压强、温度时，转化率随时间变化如下表示。
已知：反应生成的速率方程
。k是速率常数，随温度升高而增大，K是快反应的平衡常数。
①增大压强，总反应速率___________ (填“变快”或“变慢”，下同)；
②升高温度，总反应速率___________ ，原因是___________ 。
(3)已知
。将一定物质的量的
充入不同温度下的容器中，测得平衡时和
的体积分数如图所示。
①代表的曲线是___________ (填“a”或“b”)。
②假设平衡时体系的总压为
，则A点温度下的平衡常数
___________ ，计算的平衡转化率，写出计算过程。
(4)硝酸制备。已知
，则
___________ 
。
(1)合成氨。一种合成氮的新工艺如图所示，工作时，使用熔融的电解质通过两步铁基循环实现氨的合成。
“合成”步骤的化学反应方程式为
的作用是(2)氮氧化物制备。将氨催化氧化后，生成
的总反应为：，反应分两步： 快反应，瞬间平衡 慢反应当改变压强、温度时，
转化率随时间变化如下表示。压强 | 温度 | 的转化所需时间/s | ||
 |  |  | ||
| 1 | 30 | 12.4 | 248 | 2830 |
| 90 | 25.3 | 508 | 5760 | |
| 8 | 30 | 0.19 | 3.88 | 36.6 |
| 90 | 0.59 | 7.86 | 74 | |
的速率方程。k是速率常数，随温度升高而增大，K是快反应的平衡常数。①增大压强，总反应速率
②升高温度，总反应速率
(3)已知
。将一定物质的量的充入不同温度下的容器中，测得平衡时和的体积分数如图所示。①代表
的曲线是②假设平衡时体系的总压为
，则A点温度下的平衡常数的平衡转化率，写出计算过程。(4)硝酸制备。已知
，则。
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐1】2022年4月16日，中国空间站的3名航天员乘神舟十三号载人飞船平安返回地球。空间站处理的一种重要方法是对进行收集和再生处理，重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步：
I．固态胺吸收与浓缩
在水蒸气存在下固态胺吸收反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应)，再解吸出的简单方法是加热。
Ⅱ．的加氢甲烷化，
还原制的部分反应如下：
i．
ii．
(1)反应
的___________ 
。
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与
，进行反应ii，下列能判断反应已达化学平衡状态的是___________ 。
a．容器中混合气体密度不变 b．混合气体中
与
之比不变
c．
d．容器内温度不变
Ⅲ．和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应
，催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示：
(3)高于320℃后，以Ni为催化剂，转化率仍在上升，其原因是___________ 。
(4)对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是________ ，使用的合适温度为__________ 。
(5)控制起始时
，p=1atm，恒容条件下，若只发生反应i、ii，平衡时各物质的量分数随温度的变化如图所示：
①图中代表的曲线是___________ (填“a”、“b”或“c”)；温度低于500℃时，CO的物质的量分数约为0，说明此条件下，反应___________ (填“i”或“ii”)化学平衡常数大，反应完全。
②M点(T<500℃)时，反应的平衡常数
___________ 
(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
的一种重要方法是对进行收集和再生处理，重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步：I．固态胺吸收与浓缩
在水蒸气存在下固态胺吸收
反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应)，再解吸出的简单方法是加热。Ⅱ．
的加氢甲烷化，还原制的部分反应如下：i．
ii．
(1)反应
的。(2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与
，进行反应ii，下列能判断反应已达化学平衡状态的是a．容器中混合气体密度不变 b．混合气体中
与之比不变c．
d．容器内温度不变Ⅲ．和
合成甲烷也是资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应，催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示：(3)高于320℃后，以Ni为催化剂，
转化率仍在上升，其原因是(4)对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是
(5)控制起始时
，p=1atm，恒容条件下，若只发生反应i、ii，平衡时各物质的量分数随温度的变化如图所示：①图中代表
的曲线是②M点(T<500℃)时，反应
的平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
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(0.4)
【推荐2】二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。回答下列问题：
(1)在密闭容器中反应：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况如图所示，a→b过程中改变的条件可能是_______ ；b→c过程中改变的条件可能是_______ 。
(2)当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa下，SO2的平衡转化率[α(SO2)]随温度的变化如图所示。反应在0.5 MPa、550 ℃时的SO2的平衡转化率为_______ ，判断的依据是_______ 。
(3)将起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%的SO2、O2、N2(不参与反应)通入反应器中，在恒温T、恒压p条件下进行反应。平衡时，若SO2的转化率为α1，则SO3的分压为_______ ，用p(SO2)、p(SO3)、p(O2)表示各气体的分压，用分压代替浓度，则平衡常数Kp的表达式为_______ 。
(4)高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染，分离并回收气体，工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体，脱硫效率与温度的关系如图所示。依据图中数据分析，脱硫最合适的温度是_______ ℃。
(1)在密闭容器中反应：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况如图所示，a→b过程中改变的条件可能是(2)当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa下，SO2的平衡转化率[α(SO2)]随温度的变化如图所示。反应在0.5 MPa、550 ℃时的SO2的平衡转化率为
(3)将起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%的SO2、O2、N2(不参与反应)通入反应器中，在恒温T、恒压p条件下进行反应。平衡时，若SO2的转化率为α1，则SO3的分压为
(4)高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染，分离并回收气体，工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体，脱硫效率与温度的关系如图所示。依据图中数据分析，脱硫最合适的温度是
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(0.4)
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【推荐3】煤炭是重要的化工原料，但属于不可再生能源，高效、清洁地利用煤炭资源至关重要。回答下列问题：
(1)煤的干馏反应中ΔS___ 0(填“＞”、“＜”或“=”)。
(2)煤的液化的原理是C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=akJ/mol；CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=bkJ/mol。则反应C(s)+H2O(g)+H2(g)CH3OH(l)的ΔH=___ kJ/mol。
(3)煤的气化的原理是C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH。在1L密闭容器中投入1mol碳，并充入2molH2，测得相关数据如图所示。
①有关图1、图2的说法正确的有___ (填字母)。
a.p1＜6MPa b.T1＜1000K
c.ΔH＞0 d.工业生产中，当温度为T2时，压强越高，经济效益越好
②图2中A点对应的平衡常数Kp=___ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(4)煤可以生产水煤气。如图是反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH＜0中CO和CO2的浓度随时间发生变化的曲线，则t2时刻改变的条件可能是___ (写出1种即可)；若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2倍，在图中t4～t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线，并标明物质名称(假设各物质状态均保持不变)___ 。
(1)煤的干馏反应中ΔS
(2)煤的液化的原理是C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=akJ/mol；CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=bkJ/mol。则反应C(s)+H2O(g)+H2(g)CH3OH(l)的ΔH=(3)煤的气化的原理是C(s)+2H2(g)
CH4(g) ΔH。在1L密闭容器中投入1mol碳，并充入2molH2，测得相关数据如图所示。①有关图1、图2的说法正确的有
a.p1＜6MPa b.T1＜1000K
c.ΔH＞0 d.工业生产中，当温度为T2时，压强越高，经济效益越好
②图2中A点对应的平衡常数Kp=
(4)煤可以生产水煤气。如图是反应CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH＜0中CO和CO2的浓度随时间发生变化的曲线，则t2时刻改变的条件可能是
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【推荐1】乙烯是一种重要的基本化工原料，传统方法由丁烷裂解制备，现代工艺中利用乙烷的氧化裂解获得。两种工业方法的原理如下：
I.CH3CH2CH2CH3(g)
CH2=CH2(g)+CH3CH3(g) △H1
II.C2H6(g)+
O2(g)C2H4(g)+H2O(g) △H2=-110 kJ/mol
(1)化学上，将稳定单质的能量定为0，由元素的单质化合生成1 mol单一化合物的反应热叫该化合物的生成热，生成热可表示该物质的相对能量。25℃、101 kPa下几种有机物的生成热如下表所示(a、b、c均大于零) ：
由正丁烷裂解生成乙烯的△H1=______ kJ/mol (用含a、b、c的式子表示)。
(2)在一定温度下，向恒压密闭容器中充入一定量正丁烷，反应生成乙烯和乙烷，经过一段时间达到平衡状态，则下列情况下不能说明该反应达到平衡状态的是______ (填标号)。
A．反应热△H保持不变 B．
保持不变
C．气体密度保持不变 D．正丁烷生成速率与乙烯消耗速率相等
(3)乙烷的氧化裂解反应物中除了C2H4外，还存在CH4、CO、CO2等副产物(副反应均为放热反应)，如图为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是_______ ，反应的最佳温度为________ (填序号)。
A.700℃ B.750℃ C.850℃ D.900℃
[乙烯的选择性=
，乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]
(4)工业上，保持体系总压恒定为100 kP的条件下进行反应II，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%)，掺混惰性气体的目的是_________________ 。反应达平衡时，各组分的体积分数如表：
计算该温度下的平衡常数Kp=_______ 。
(5)乙烯—空气燃料电池以熔融的K2CO3为电解质时，该燃料电池的正极反应式为2CO2+O2+4e-=2
， 则负极反应式为______ 。
I.CH3CH2CH2CH3(g)
CH2=CH2(g)+CH3CH3(g) △H1II.C2H6(g)+
O2(g)C2H4(g)+H2O(g) △H2=-110 kJ/mol(1)化学上，将稳定单质的能量定为0，由元素的单质化合生成1 mol单一化合物的反应热叫该化合物的生成热，生成热可表示该物质的相对能量。25℃、101 kPa下几种有机物的生成热如下表所示(a、b、c均大于零) ：
物质 | 乙烷 | 乙烯 | 正丁烷 |
生成热/ (kJ/mol ) | -a | b | -c |
由正丁烷裂解生成乙烯的△H1=
(2)在一定温度下，向恒压密闭容器中充入一定量正丁烷，反应生成乙烯和乙烷，经过一段时间达到平衡状态，则下列情况下不能说明该反应达到平衡状态的是
A．反应热△H保持不变 B．
保持不变C．气体密度保持不变 D．正丁烷生成速率与乙烯消耗速率相等
(3)乙烷的氧化裂解反应物中除了C2H4外，还存在CH4、CO、CO2等副产物(副反应均为放热反应)，如图为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是
A.700℃ B.750℃ C.850℃ D.900℃
[乙烯的选择性=
，乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性](4)工业上，保持体系总压恒定为100 kP的条件下进行反应II，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%)，掺混惰性气体的目的是
C2H6 | O2 | C2H4 | H2O | 其他物质 |
2.4% | 1.0% | 12% | 15% | 69.6% |
计算该温度下的平衡常数Kp=
(5)乙烯—空气燃料电池以熔融的K2CO3为电解质时，该燃料电池的正极反应式为2CO2+O2+4e-=2
， 则负极反应式为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐2】Ⅰ．CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。
（1）用甲烷与水蒸气制备合成气，每生成1mol合成气，需要供给51.5 kJ热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________________________ 。
（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，发生反应： CH4(g) + H2O(g) ⇌ CO(g) + 3H2(g)。测得CH4和H2的物质的量浓度随时间变化如下表所示：
①该反应第一次达平衡时的平衡常数K=_______________ 。
②3min时改变的反应条件是__________________ （只填一种条件的改变即可）。
（3）已知一定压强下，温度、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。图1中的两条曲线所示投料比的关系X1______ X2(填“=”、“>”或“<”)。
Ⅱ．（4）已知常温下HCOOH的电离常数为
，则HCOO—的水解反应HCOO- + H2O ⇌HCOOH + OH-的平衡常数K h =__________________ 。
（5）常温下，将a mol／L的HCOOH溶液与a/2mol／L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______________________________ 。
（6）常温下，在a mol／L的HCOOH溶液中加入等体积的bmol／L的NaOH溶液至溶液呈中性，此时溶液中HCOOH的物质的量浓度为______________________ 。
（1）用甲烷与水蒸气制备合成气，每生成1mol合成气，需要供给51.5 kJ热量。该反应的热化学方程式为
（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，发生反应： CH4(g) + H2O(g) ⇌ CO(g) + 3H2(g)。测得CH4和H2的物质的量浓度随时间变化如下表所示：
| 时间/min 物质的浓度(mol/L) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| CH4 | 0.2 | 0.13 | 0.1 | 0.1 | 0.09 |
| H2 | 0 | 0.21 | 0.3 | 0.3 | 0.33 |
①该反应第一次达平衡时的平衡常数K=
②3min时改变的反应条件是
（3）已知一定压强下，温度、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。图1中的两条曲线所示投料比的关系X1
Ⅱ．（4）已知常温下HCOOH的电离常数为
，则HCOO—的水解反应HCOO- + H2O ⇌HCOOH + OH-的平衡常数K h =（5）常温下，将a mol／L的HCOOH溶液与a/2mol／L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
（6）常温下，在a mol／L的HCOOH溶液中加入等体积的bmol／L的NaOH溶液至溶液呈中性，此时溶液中HCOOH的物质的量浓度为
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【推荐3】温室气体让地球“发烧”，倡导低碳生活，是-种可持续发展的环保责任，将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。回答下列问题：
(1)通过使用不同的新型催化剂，实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3 )也有广泛的应用。
反应I：CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01 kJ·mol-1
反应II：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.52 kJ·mol-1
反应III ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.17 kJ·mol-1
则2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) ΔH=_____________ kJ·mol-1。
(2)一定条件下，CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)的反应历程如图1所示。该反应的反应速率由第_____________________ (填“1”或“2”)步决定。
(3)向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在一定条件下，仅发生上述反应I；在甲、乙两种不同催化剂的作用下，反应时间均为tmin时，测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图2所示。
①相同温度下，催化剂效果更好的是_____________ (填“甲”或“乙”)；T4°C 下，甲醇的平均反应速率为_______ mol·L-1·min-1。
②T2°C和T5°C下，平衡常数：K2___ (填“>”、“<”或“=”)K5。
③T5°C下，反应开始时容器中的总压为p0 MPa，该温度下反应的平衡常数Kp=________ (只列出计算式，不必化简，气体分压=气体总压 ×气体的物质的量分数)。
(4)已知CH3OH的选择性为
×100%。其他条件相同时，反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图3、4所示。
①由图3可知，实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是______________________ 。
②温度高于260 °C时，CO2的平衡转化率呈上升变化的原因是__________ 。
③由图4可知，温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释其原因是_______ 。
(1)通过使用不同的新型催化剂，实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3 )也有广泛的应用。
反应I：CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01 kJ·mol-1反应II：2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.52 kJ·mol-1 反应III ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.17 kJ·mol-1则2CO2(g) +6H2(g)
CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) ΔH=(2)一定条件下，CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g)的反应历程如图1所示。该反应的反应速率由第 (3)向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在一定条件下，仅发生上述反应I；在甲、乙两种不同催化剂的作用下，反应时间均为tmin时，测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图2所示。
①相同温度下，催化剂效果更好的是
②T2°C和T5°C下，平衡常数：K2
③T5°C下，反应开始时容器中的总压为p0 MPa，该温度下反应的平衡常数Kp=
(4)已知CH3OH的选择性为
×100%。其他条件相同时，反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图3、4所示。 ①由图3可知，实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是
②温度高于260 °C时，CO2的平衡转化率呈上升变化的原因是
③由图4可知，温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释其原因是
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