将甘油（C3H8O3）转化为高附值产品是当前热点研究方向，如甘油和水蒸气、氧气经催化重整或部分催化氧化可制得氢气，反应主要过程如下：
（1）下列说法正确的是______ （填字母序号）。
a.消耗等量的甘油，反应I的产氢率最高
b.消耗等量的甘油，反应II的放热最显著
c.经过计算得到反应III的∆H3=-237.5 kJ/mol，
d.理论上，通过调控甘油、水蒸气、氧气的用量比例可以实现自热重整反应，即焓变约为0，这体现了科研工作者对吸热和放热反应的联合应用
（2）研究人员经过反复试验，实际生产中将反应III设定在较高温度（600~700°C）进行，选择该温度范围的原因有：催化剂活性和选择性高、____________ 。
（3）研究人员发现，反应I的副产物很多，主要含有：CH4、C2H4、CO、CO2、CH3CHO、CH3COOH等，为了显著提高氢气的产率，采取以下两个措施。
①首要抑制产生甲烷的副反应。从原子利用率角度分析其原因：__________________ 。
②用CaO吸附增强制氢。如图1所示，请解释加入CaO的原因：____________________ 。
（4）制备高效的催化剂是这种制氢方法能大规模应用于工业的重要因素。通常将Ni分散在高比表面的载体（SiC、Al2O3、CeO2）上以提高催化效率。分别用三种催化剂进行实验，持续通入原料气，在一段时间内多次取样，绘制甘油转化率与时间的关系如图2所示。
①结合图2分析Ni/SiC催化剂具有的优点是____________________ 。
②研究发现造成催化效率随时间下降的主要原因是副反应产生的大量碳粉（积碳）包裹催化剂，通过加入微量的、可循环利用的氧化镧（La2O3）可有效减少积碳。其反应机理包括两步：
第一步为：La2O3+CO2
La2O2CO3
第二步为：______________________________ （写出化学反应方程式）。
| 甘油水蒸气重整（SPG） |  | 反应I |
| 甘油部分氧化（POG） |  | 反应II |
| 甘油氧化水蒸气重整（OSPG） |  | 反应III |
（1）下列说法正确的是
a.消耗等量的甘油，反应I的产氢率最高
b.消耗等量的甘油，反应II的放热最显著
c.经过计算得到反应III的∆H3=-237.5 kJ/mol，
d.理论上，通过调控甘油、水蒸气、氧气的用量比例可以实现自热重整反应，即焓变约为0，这体现了科研工作者对吸热和放热反应的联合应用
（2）研究人员经过反复试验，实际生产中将反应III设定在较高温度（600~700°C）进行，选择该温度范围的原因有：催化剂活性和选择性高、
（3）研究人员发现，反应I的副产物很多，主要含有：CH4、C2H4、CO、CO2、CH3CHO、CH3COOH等，为了显著提高氢气的产率，采取以下两个措施。
①首要抑制产生甲烷的副反应。从原子利用率角度分析其原因：
②用CaO吸附增强制氢。如图1所示，请解释加入CaO的原因：
（4）制备高效的催化剂是这种制氢方法能大规模应用于工业的重要因素。通常将Ni分散在高比表面的载体（SiC、Al2O3、CeO2）上以提高催化效率。分别用三种催化剂进行实验，持续通入原料气，在一段时间内多次取样，绘制甘油转化率与时间的关系如图2所示。
①结合图2分析Ni/SiC催化剂具有的优点是
②研究发现造成催化效率随时间下降的主要原因是副反应产生的大量碳粉（积碳）包裹催化剂，通过加入微量的、可循环利用的氧化镧（La2O3）可有效减少积碳。其反应机理包括两步：
第一步为：La2O3+CO2
La2O2CO3第二步为：
更新时间：2018-11-13 16:44:25
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(0.4)
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【推荐1】C、N、S和Cl元素的单质及化合物在工业生产中的有效利用备受关注。请回答下列问题：
（1）已知：I.2SO2(g)+O2(g)+2H2O(1) =2H2SO4(aq) △H1；
Ⅱ.Cl2(g)+H2O(1)
HCl(aq)+HClO(aq) △H2；
Ⅲ.2HClO(aq) =2HCl(aq)+O2(g) △H3
SO2(g)+Cl2(g)+2H2O(1)=2HCl(aq)+H2SO4 (aq) △H4=__________ (用含有△H1、△H2和△H3的代数式表示)。
（2）25℃时，H2SO3溶液中各含硫微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的变化关系如图所示。
已知25℃时，NaHSO3的水溶液pH＜7，用图中的数据通过计算解释原因____________________ 。
（3）利用“ Na-CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“ Na-CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，总反应为4Na+3CO2
2Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示：
①放电时，正极的电极反应式为______ 。
②选用高氯酸钠—四甘醇二甲醚做电解液的优点是_______ （至少写两点）。
（4）氯氨是氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，是常用的饮用水二级消毒剂，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2C1、NHCl2和NC13)，副产物少于其它水消毒剂。
①一氯胺(NH2Cl)的电子式为_______ 。一氯胺是重要的水消毒剂，其原因是由于一氯胺在中性、酸性环境中会发生水解，生成具有强烈杀菌作用的物质，该反应的化学方程式为_______ 。
②在恒温条件下，2molCl2和1molNH3发生反应2Cl2(g)+NH3(g)⇌NHCl2(l)+2HCl(g)，测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：
计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_______ (Kp是平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
（1）已知：I.2SO2(g)+O2(g)+2H2O(1) =2H2SO4(aq) △H1；
Ⅱ.Cl2(g)+H2O(1)
HCl(aq)+HClO(aq) △H2；Ⅲ.2HClO(aq) =2HCl(aq)+O2(g) △H3
SO2(g)+Cl2(g)+2H2O(1)=2HCl(aq)+H2SO4 (aq) △H4=
（2）25℃时，H2SO3溶液中各含硫微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的变化关系如图所示。
已知25℃时，NaHSO3的水溶液pH＜7，用图中的数据通过计算解释原因
（3）利用“ Na-CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“ Na-CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，总反应为4Na+3CO2
2Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示： ①放电时，正极的电极反应式为
②选用高氯酸钠—四甘醇二甲醚做电解液的优点是
（4）氯氨是氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，是常用的饮用水二级消毒剂，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2C1、NHCl2和NC13)，副产物少于其它水消毒剂。
①一氯胺(NH2Cl)的电子式为
②在恒温条件下，2molCl2和1molNH3发生反应2Cl2(g)+NH3(g)⇌NHCl2(l)+2HCl(g)，测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：
计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=
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【推荐2】减弱温室效应的方法之一是将CO2回收利用。回答下列问题：
（1）在催化剂存在下可将CO2应用于生产清洁燃料甲烷，相关反应如下：
主反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH1
副反应：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1
已知：H2和CH4的燃烧热分别为-285.5kJ·mol-1和-890.0kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1
①ΔH1=___ kJ·mol-1。
②有利于提高CH4平衡产率的反应条件是___ (至少写两条)。工业上提高甲烷反应选择性的关键因素是___ 。
③T℃时，若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应，结果如图1所示。若a、b表示反应物的转化率，则表示H2转化率的是____ ，c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数，由图可知
=____ 时，甲烷产率最高。若该条件CO的产率趋于0，则T℃时主反应的平衡常数K=____ 。
（2）可利用NaOH溶液捕获CO2。若过程中所捕获的CO2刚好将NaOH完全转化为Na2CO3，则所得溶液中c(Na+)___ c(CO
)+c(HCO
)+c(H2CO3)（填“>”、“<”或“=”）；若所得溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1，溶液pH=___ 。（室温下，H2CO3的K1=4×10−7；K2=5×10−11）
（1）在催化剂存在下可将CO2应用于生产清洁燃料甲烷，相关反应如下：
主反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH1
副反应：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1
已知：H2和CH4的燃烧热分别为-285.5kJ·mol-1和-890.0kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1
①ΔH1=
②有利于提高CH4平衡产率的反应条件是
③T℃时，若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应，结果如图1所示。若a、b表示反应物的转化率，则表示H2转化率的是
=（2）可利用NaOH溶液捕获CO2。若过程中所捕获的CO2刚好将NaOH完全转化为Na2CO3，则所得溶液中c(Na+)
)+c(HCO)+c(H2CO3)（填“>”、“<”或“=”）；若所得溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1，溶液pH=
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)为白色细小四角柱状结晶，无臭，味苦，在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、CaO、B2O3、Al2O3、MnO等)。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
表2两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下
根据以上流程图并参考表格数据，试回答下列问题：
(1)在酸溶过程中，想加快酸溶速度，提出两种可行的措施_______________ 。
(2)沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸(H3BO3)，硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，写出硼酸水溶液电离方程式_____________________
(3)经对沉淀B进行分析，发现其中含有二氧化锰，用离子方程式解释产生二氧化锰原因：__________________ 。
(4)加入硼镁泥调节pH=5～6目的是________________ 。
(5)得到的沉淀C的组成是_________________ (填化学式)，过滤Ⅲ需趁热过滤，原因是___________ 。
(6)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是____________ 。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)3 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
| pH值 | 4.7 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 |
| 温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 |
| MgSO4·7H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | — |
根据以上流程图并参考表格数据，试回答下列问题：
(1)在酸溶过程中，想加快酸溶速度，提出两种可行的措施
(2)沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸(H3BO3)，硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，写出硼酸水溶液电离方程式
(3)经对沉淀B进行分析，发现其中含有二氧化锰，用离子方程式解释产生二氧化锰原因：
(4)加入硼镁泥调节pH=5～6目的是
(5)得到的沉淀C的组成是
(6)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是
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【推荐1】氢气是一种清洁能源，它的制取与应用一直是人类研究的热点。
(1)用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下：
CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)；ΔH=+90.7 kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH=-41.2 kJ/mol
①反应CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是________ 。
②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有____________________ 。
③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀（浓度≤10-5 mol/L），应控制混合液pH的最小整数值为________ {Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}。
(2)用Au/ZrO2作催化剂，在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为__________________ ，图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应________ （填“1”“2”或“3”）。
(3)如图是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置示意图。生成N2的电极反应式为______________ 。
(4)富氧条件下，H2还原NOx包括两个阶段：第一阶段为H2、NOx在催化剂作用下转变为H2O、N2、NH3；第二阶段NH3在载体酸的作用下生成NH4+，NH4+将NOx还原为N2。写出NO与O2的物质的量之比为1∶1时，NH4+与NO、O2反应生成N2的离子反应方程式：__________________________ 。
(1)用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下：
CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)；ΔH=+90.7 kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH=-41.2 kJ/mol
①反应CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有
③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀（浓度≤10-5 mol/L），应控制混合液pH的最小整数值为
(2)用Au/ZrO2作催化剂，在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为
(3)如图是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置示意图。生成N2的电极反应式为
(4)富氧条件下，H2还原NOx包括两个阶段：第一阶段为H2、NOx在催化剂作用下转变为H2O、N2、NH3；第二阶段NH3在载体酸的作用下生成NH4+，NH4+将NOx还原为N2。写出NO与O2的物质的量之比为1∶1时，NH4+与NO、O2反应生成N2的离子反应方程式：
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】以
、
为原料制备合成气(
、
)，发生的反应如下：
主反应a：
副反应b：
副反应c：
已知：主反应选择性指发生主反应所消耗的在全部所消耗的中占有的比例。
回答下列问题：
(1)和的燃烧热分别为
、
，则CO的燃烧热为_______ 
。
(2)在同一固相催化剂和
下，研究不同温度，
投料比对平衡转化率及
体积分数的影响，数据如图所示。
①反应c的
_______ 0(填“大于”、“等于”或“小于”)。
②在该催化剂作用下，投料比为2，
时主反应a的选择性为60%，则体系达平衡后的体积分数为_______ %(保留到小数点后一位)。
③根据图象，选择合成体系适宜的反应条件为_______ ，原因是_______ ；相同温度下，随着投料比增加，主反应的反应速率先加快后减慢，导致主反应的反应速率减慢的主要原因可能是_______ 。
、为原料制备合成气(、)，发生的反应如下：主反应a：
副反应b：
副反应c：
已知：主反应选择性指发生主反应所消耗的
在全部所消耗的中占有的比例。回答下列问题：
(1)
和的燃烧热分别为、，则CO的燃烧热为。(2)在同一固相催化剂和
下，研究不同温度，投料比对平衡转化率及体积分数的影响，数据如图所示。①反应c的
②在该催化剂作用下，
投料比为2，时主反应a的选择性为60%，则体系达平衡后的体积分数为③根据图象，选择合成体系适宜的反应条件为
投料比增加，主反应的反应速率先加快后减慢，导致主反应的反应速率减慢的主要原因可能是
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【推荐3】甲烷除做燃料外，还可用于化工合成及其他应用。
(1)可用于消除氮氧化物，反应原理如下：
_______ kJ/mol
(2)可用于生产甲醇，传统反应分两个阶段，原理为(ⅰ)
，(ⅱ)
，过程中可能发生的副反应为_______ ；某条件下按
进行反应(ⅰ)，各物质的量随时间变化如图，其中表示
和CO的曲线分别为_______ 。
，(ⅱ)
；某温度下，向2L恒容密闭容器中充入3mol 
和3mol 
发生反应，各物质的量变化如下表；
_______ mol，0～
时刻用表示反应(ⅰ)的平均反应速率为_______ mol/(L·min)(用含的式子表示)，该温度下反应(ⅰ)的平衡常数为_______ 。
(4)科学家研究发现在一种特殊催化剂作用下，水可促进、
高选择性的直接合成
，其中部分反应机理如图所示。在氧化合成甲醇过程中的作用是_______ ，决定反应进行的最大能垒(活化能)为_______ kJ/mol，该步骤的化学方程式为_______ ；在催化剂表面，和更容易被吸附的是_______ 。
(1)
可用于消除氮氧化物，反应原理如下： (2)
可用于生产甲醇，传统反应分两个阶段，原理为(ⅰ)，(ⅱ)，过程中可能发生的副反应为进行反应(ⅰ)，各物质的量随时间变化如图，其中表示和CO的曲线分别为
，(ⅱ)；某温度下，向2L恒容密闭容器中充入3mol 和3mol 发生反应，各物质的量变化如下表；t/min n/mol | 0 |  | |  |  |
| 3 | 2 | 1.5 | 0.5 | |
| 3 | 2 | 1.5 | 0.5 | |
| CO | 0 | 3 | |||
| 0 |  | 0.5 | 1 | |
| 0 | 0.75 |  | 2 |
时刻用表示反应(ⅰ)的平均反应速率为的式子表示)，该温度下反应(ⅰ)的平衡常数为(4)科学家研究发现在一种特殊催化剂作用下，水可促进
、高选择性的直接合成，其中部分反应机理如图所示。
在氧化合成甲醇过程中的作用是和更容易被吸附的是
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【推荐1】德国化学家哈伯(F.Haber)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。合成氨为解决世界的粮食问题作出了重要贡献。其原理为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
(1)若已知H-H键的键能为436.0kJ/mol，N-H的键能为390.8kJ/mol，则N
N的键能约为_____ kJ/mol
(2)合成氨反应不加催化剂很难发生，催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。其能量原理如图所示，则加了催化剂后整个反应的速率由______ 决定(填“第一步反应”或者“第二步反应”)，未使用催化剂时逆反应活化能______ 正反应活化能(填“大于”“小于”或者“等于”)
(3)从平衡和速率角度考虑，工业生产采取20MPa到50MPa的高压合成氨原因______
(4)一定温度下恒容容器中，以不同的H2和N2物质的量之比加入，平衡时NH3体积分数如图所示，则H2转化率a点______ b点(填"大于”“小于”或者“等于”)。若起始压强为20MPa，则b点时体系的总压强约为______ MPa。
(5)若该反应的正逆反应速率分别表示为v正=K正
，v逆=K逆∙c2(NH3)，则一定温度下，该反应 的平衡常数K=______ (用含K正和K逆的表达式表示)，若K正和K逆都是温度的函数，且随温度升高而升高，则图中c和d分别表示______ 和______ 随温度变化趋势(填K正或者K逆)。
(6)常温下，向20mL的0.1mol/L的盐酸中通入一定量氨气反应后溶液呈中性(假设溶液体积变化忽略不计)则所得溶液中c(NH4+)=_______
(1)若已知H-H键的键能为436.0kJ/mol，N-H的键能为390.8kJ/mol，则N
N的键能约为(2)合成氨反应不加催化剂很难发生，催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。其能量原理如图所示，则加了催化剂后整个反应的速率由
(3)从平衡和速率角度考虑，工业生产采取20MPa到50MPa的高压合成氨原因
(4)一定温度下恒容容器中，以不同的H2和N2物质的量之比加入，平衡时NH3体积分数如图所示，则H2转化率a点
(5)若该反应的正逆反应速率分别表示为v正=K正
，v逆=K逆∙c2(NH3)，则一定温度下，该反应 的平衡常数K=(6)常温下，向20mL的0.1mol/L的盐酸中通入一定量氨气反应后溶液呈中性(假设溶液体积变化忽略不计)则所得溶液中c(NH4+)=
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【推荐2】工业上可采用丙烯氨氧化法制丙烯脂，回答下列问题：
I.丙烯的制备反应方程式为C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)。
已知：部分共价键的键能如下：
（1）制备丙烯反应的△H=__ 。该反应在__ (“高温”或“低温”)下有利于自发进行。
（2）提高丙烯产率可以选择__ (填序号)。
A.升温 B.减小压强 C.充入H2(恒容) D.加入催化剂
（3）已知：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ∆H=-41kJ·mol-1，工业上选择向反应体系中加入CO2，提高丙烷的转化率，从化学平衡原理角度说明原因：__ 。
II.利用丙烯制备丙烯腈，反应方程式如下：2C3H6(g)+2NH3(g)+3O2(g)
2CH2=CHCN(g)+6H2O(l) ∆H=-1294kJ·mol-1。
（4）主要的反应机理如下：
CH3-CH=CH2→[CH2
CHCH2]+H 慢 ∆H＞0
[CH2CHCH2]+[NH]→CH2=CH-CN+3H 快
如图能表示反应历程的是__ (填序号)。.
（5）一定温度下，IL恒容密闭容器中充人等物质的量的C3H6、NH3、O2制备丙烯腈，c(C3H6)与v正随时间变化的数据如下表：
①判断t4时刻反应是否已经达到平衡状态并说明理由：__ 。
②列式并计算制备丙烯腈反应的平衡常数K=__ (mol·L-1)-5。
③已知：正反应速率v正=kca(C3H6)，根据表中数据，a=__ 。
I.丙烯的制备反应方程式为C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)。
已知：部分共价键的键能如下：
| 共价键 | C—H | C—C | C H | H—H |
键能(kJ mol-1) | 414 | 346 | 602 | 436 |
（2）提高丙烯产率可以选择
A.升温 B.减小压强 C.充入H2(恒容) D.加入催化剂
（3）已知：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ∆H=-41kJ·mol-1，工业上选择向反应体系中加入CO2，提高丙烷的转化率，从化学平衡原理角度说明原因：
II.利用丙烯制备丙烯腈，反应方程式如下：2C3H6(g)+2NH3(g)+3O2(g)
2CH2=CHCN(g)+6H2O(l) ∆H=-1294kJ·mol-1。（4）主要的反应机理如下：
CH3-CH=CH2→[CH2
CHCH2]+H 慢 ∆H＞0[CH2
CHCH2]+[NH]→CH2=CH-CN+3H 快如图能表示反应历程的是
（5）一定温度下，IL恒容密闭容器中充人等物质的量的C3H6、NH3、O2制备丙烯腈，c(C3H6)与v正随时间变化的数据如下表：
| 时间 | 0 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
| c(C3H6)/(molL-1) | 1.00 | 0.70 | 0.55 | 0.45 | 0.40 | 0.40 |
| v正 | k | 0.70k | 0.55k | 0.45k | 0.40k | 0.4k |
②列式并计算制备丙烯腈反应的平衡常数K=
③已知：正反应速率v正=kca(C3H6)，根据表中数据，a=
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较难
(0.4)
【推荐3】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：
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
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
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石(含 CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下：
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表：
(1)炉气中的有害气体成分是___________ ，Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________ 。
(2)试剂X是H2O2溶液，当试剂X是___________ 时，更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是________ 。
(4)“还原”步骤中为提高N2H4转化率可采取的措施有_________ (填序号)。
a.不断搅拌，使N2H4和溶液充分接触 b.增大通入N2H4的流速
c.减少KOH的进入量 d.减小通入N2H4的流速
(5)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式为_______________
(6)操作X包括烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是____________ 。
(7)以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，写出阳极上生成Cu2O的电极反应式为________
(8)工业上用氨气生产氢氰酸(HCN的反应为：CH4(g)+NH3(g)⇌HCN(g)+3H2(g ) △H>0。其他条件一定，达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图所示。则X可以是___________ (填字母序号)
a.温度 b.压强 c.催化剂 d.
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表：
| Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
| 开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 4.8 |
| 完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.4 |
(2)试剂X是H2O2溶液，当试剂X是
(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是
(4)“还原”步骤中为提高N2H4转化率可采取的措施有
a.不断搅拌，使N2H4和溶液充分接触 b.增大通入N2H4的流速
c.减少KOH的进入量 d.减小通入N2H4的流速
(5)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式为
(6)操作X包括烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是
(7)以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，写出阳极上生成Cu2O的电极反应式为
(8)工业上用氨气生产氢氰酸(HCN的反应为：CH4(g)+NH3(g)⇌HCN(g)+3H2(g ) △H>0。其他条件一定，达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图所示。则X可以是
a.温度 b.压强 c.催化剂 d.
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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【推荐2】CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2)，有利于减少温室效应。催化重整时还存在以下反应：
积碳反应：CH4(g)＝C(s)+2H2(g) △H＝+75kJ·mol-1
消碳反应：CO2(g)+C(s)＝2CO(g) △H＝+172kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)写出CH4-CO2催化重整反应的热化学方程式_____________ 。
(2)在刚性容器中，当投料比
＝1.0时，CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。
①由图可知：压强p1__________ 2MPa(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②当温度为T3、压强为2MPa时，A点的v正______ v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③起始时向容器中加入1mol CH4和1mol CO2，根据图中点B(T4，0.5)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(3)在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。
①在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)，pb(CO2)，pc(CO2)从大到小的顺序为_________ 。
②_________ (填“增大”或“减小”)投料比
有助于减少积碳。
积碳反应：CH4(g)＝C(s)+2H2(g) △H＝+75kJ·mol-1
消碳反应：CO2(g)+C(s)＝2CO(g) △H＝+172kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)写出CH4-CO2催化重整反应的热化学方程式
(2)在刚性容器中，当投料比
＝1.0时，CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。①由图可知：压强p1
②当温度为T3、压强为2MPa时，A点的v正
③起始时向容器中加入1mol CH4和1mol CO2，根据图中点B(T4，0.5)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝
(3)在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。
①在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)，pb(CO2)，pc(CO2)从大到小的顺序为
②
有助于减少积碳。
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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【推荐3】为实现碳中和目标，利用CO、CO2加氢制甲醇的有关反应如下：
反应Ⅰ 2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH1<0
反应Ⅱ H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
反应Ⅲ 3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ的ΔH1=___________ (用含ΔH2、ΔH3的式子表示)。
(2)一定条件下，在容积恒定为V L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，在催化剂作用下发生上述反应Ⅰ，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①图中b、c、d三点的化学平衡常数分别为Kb、Kc、Kd，它们的大小关系为___________ 。
②比较体系中气体平均摩尔质量：M(b)___________ (填“>”、“<”或“=”)M(d)。
③下列措施中能够同时增大正反应速率和提高CO的平衡转化率的是___________ (填字母)。
A．使用高效催化剂 B．降低反应温度
C．再充入2 mol CO和4 mol H2 D．不断将甲醇从体系中分离出来
(3)在密闭容器中充入CO2、H2，发生上述反应Ⅱ和反应Ⅲ，在不同催化剂Cat1、Cat2作用下，测得温度与甲醇选择性的关系如图2所示。在其他条件相同时，若想主要发生反应Ⅲ，应选择催化效率较高的___________ (填“Cat1”或“Cat2”)催化剂。
(4)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，发生反应Ⅲ，初始时CO2和H2的物质的量分别为1.0 mol、3.0 mol，测得H2的平衡转化率[α(H2)]随温度和压强的变化如图3所示。
①图中压强p1、p2、p3由小到大的顺序为___________ 。
②250 ℃、p3条件下，该反应的平衡常数Kp=___________ (用含p3的代数式表示，分压=总压×物质的量分数)。
反应Ⅰ 2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH1<0反应Ⅱ H2(g)+CO2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2>0反应Ⅲ 3H2(g)+CO2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3回答下列问题：
(1)反应Ⅰ的ΔH1=
(2)一定条件下，在容积恒定为V L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，在催化剂作用下发生上述反应Ⅰ，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①图中b、c、d三点的化学平衡常数分别为Kb、Kc、Kd，它们的大小关系为
②比较体系中气体平均摩尔质量：M(b)
③下列措施中能够同时增大正反应速率和提高CO的平衡转化率的是
A．使用高效催化剂 B．降低反应温度
C．再充入2 mol CO和4 mol H2 D．不断将甲醇从体系中分离出来
(3)在密闭容器中充入CO2、H2，发生上述反应Ⅱ和反应Ⅲ，在不同催化剂Cat1、Cat2作用下，测得温度与甲醇选择性的关系如图2所示。在其他条件相同时，若想主要发生反应Ⅲ，应选择催化效率较高的
(4)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，发生反应Ⅲ，初始时CO2和H2的物质的量分别为1.0 mol、3.0 mol，测得H2的平衡转化率[α(H2)]随温度和压强的变化如图3所示。
①图中压强p1、p2、p3由小到大的顺序为
②250 ℃、p3条件下，该反应的平衡常数Kp=
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