1 . 某团队报道了高温富水环境下，
催化丙烷氧化脱氢原理，涉及反应如下：
i．
ii．
回答下列问题：
(1)上述反应过程中涉及的C、N、O元素可以组成多种配体，如CO、
、
等，CO、的配位原子是C，而的配位原子是N，简述其原因___________ 。
(2)已知：丙烷、丙烯的燃烧热分别为
、
。18g液态水变为
吸收热量44kJ。则
___________ 
。下列关于反应i自发性判断正确的是___________ (填标号)。
A．任何温度都能自发进行 B．任何温度都不能自发进行
C．在较高温度下能自发进行 D．在较低温度下能自发进行
(3)已知反应i速率方程为
(k为速率常数只与温度、催化剂有关；α、β、γ、δ为反应级数，可以为正数、负数或分数)。
①一定温度下，反应速率与浓度(
)关系如下表所示：
根据数据计算，α＋β＋γ＋δ=___________ 。
②速率常数与温度、活化能关系式为
(R、C为常数，T为温度，
为活化能且不随温度变化而变化)。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下，Ink与
关系如图：___________ (填“Cat1”或“Cat2”)。
(4)在密闭容器中充入
和
，仅发生上述反应i和ii，测得丙烷的平衡转化率与温度、压强关系如图所示：___________ 。
②
下，A点丙烯的选择性为80％(选择性等于丙烯的物质的量与丙烷转化的总物质的量之比)。B点时，反应ii的压强平衡常数
___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(5)在熔融碳酸钠中，丙烷-空气燃料电池的放电效率高。该燃料电池放电时，负极的电极反应式为___________ 。
催化丙烷氧化脱氢原理，涉及反应如下：i．
ii．
回答下列问题：
(1)上述反应过程中涉及的C、N、O元素可以组成多种配体，如CO、
、等，CO、的配位原子是C，而的配位原子是N，简述其原因(2)已知：丙烷、丙烯的燃烧热分别为
、。18g液态水变为吸收热量44kJ。则。下列关于反应i自发性判断正确的是A．任何温度都能自发进行 B．任何温度都不能自发进行
C．在较高温度下能自发进行 D．在较低温度下能自发进行
(3)已知反应i速率方程为
(k为速率常数只与温度、催化剂有关；α、β、γ、δ为反应级数，可以为正数、负数或分数)。①一定温度下，反应速率与浓度(
)关系如下表所示：| 序号 |  |  |  |  | v |
| Ⅰ | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | k |
| Ⅱ | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 4k |
| Ⅲ | 0.2 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 8k |
| Ⅳ | 0.4 | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 8k |
| Ⅴ | 0.4 | 0.4 | 0.1 | 0.2 | 16k |
②速率常数与温度、活化能关系式为
(R、C为常数，T为温度，为活化能且不随温度变化而变化)。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下，Ink与关系如图：
(4)在密闭容器中充入
和，仅发生上述反应i和ii，测得丙烷的平衡转化率与温度、压强关系如图所示：
②
下，A点丙烯的选择性为80％(选择性等于丙烯的物质的量与丙烷转化的总物质的量之比)。B点时，反应ii的压强平衡常数(5)在熔融碳酸钠中，丙烷-空气燃料电池的放电效率高。该燃料电池放电时，负极的电极反应式为
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解题方法
2 . 科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法，其中办法之一就是利用太阳能将
分解成
，再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知：H-H键的键能为a ，O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
分解成，再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知：H-H键的键能为a ，O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A．图中 |
B．断开1mol H—O键所需要的太阳能为 |
C．1mol 燃烧生成液态水的能量变化为 |
D．水蒸气所具有的能量比液态水多 kJ |
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3 . 25℃、101kPa下：①
，②
。下列说法正确的是
，② 。下列说法正确的是A． 和 中阴、阳离子个数比不相等 |
| B．反应①和②生成等物质的量的产物时，转移电子数不同 |
C．1mol Na(s)与足量 在常温和点燃条件下反应放出的热量相同 |
D．25℃、101kPa下，  |
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解题方法
4 . Ⅰ、化学实验中，通常需要使用到硫酸
(1)向Na2S2O3溶液滴加稀硫酸，产生淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式___________ 。
(2)向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加草酸溶液，紫红色褪去。写出反应的离子方程式___________ 。
Ⅱ、氢气作为一种清洁能源，一直是能源研究的热点，工业上制取氢气有多种方法：
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3=
④CH3OH(1)=CO(g)+2H2(g) △H4=
(3)根据以上数据，请写出CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式___________ 。反应②需要在___________ (高温、低温)下才能自发进行
(4)几种化学键的键能如下表所示：
根据以上有关反应的△H，计算x=___________ 。
(5)我国科学家通过计算机模拟，研究了在某催化剂表面上发生反应④的反应历程(吸附在催化剂表面的物质，用"*"标注)。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式：
方式Ⅰ：
方式Ⅱ：
活化能E值推测，甲醇脱氢过程中主要历程的方式为___________ (填"Ⅰ"或"Ⅱ")。计算机模拟的各步反应的能量变化示意图如下。___________ 。
(1)向Na2S2O3溶液滴加稀硫酸，产生淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式
(2)向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加草酸溶液，紫红色褪去。写出反应的离子方程式
Ⅱ、氢气作为一种清洁能源，一直是能源研究的热点，工业上制取氢气有多种方法：
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3=
④CH3OH(1)=CO(g)+2H2(g) △H4=
(3)根据以上数据，请写出CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式
(4)几种化学键的键能如下表所示：
| 化学键 | C=O | H—H |  | C—H | O—H |
| 键能/kJ·mol-1 | 803 | 436 | x | 414 | 463 |
(5)我国科学家通过计算机模拟，研究了在某催化剂表面上发生反应④的反应历程(吸附在催化剂表面的物质，用"*"标注)。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式：
方式Ⅰ：
方式Ⅱ：
活化能E值推测，甲醇脱氢过程中主要历程的方式为
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5 . 为尽快实现“碳达峰”“碳中和”，碳化学研究已成为当前科学研究的热点。由CO2合成淀粉的部分流程如图所示：
①
②
③
④
回答下列问题：
(1)反应①中，反应物的总能量_______ (填“大于”、“小于”或“等于”，下同)生成物的总能量，反应④中，反应物的总键能_______ 生成物的总键能。
(2)反应①中使用催化剂的作用有_______ (填标号)；
a.有效降低了反应活化能 b.提高了的平衡转化率 c.加快了反应①的反应速率
(3)CO2合成淀粉过程中，当有1kgCO2转化为HOCH2COCH2OH时，理论上反应体系共需向外界_______ (填“吸收”或“放出”)的热量为______ kJ。(所有能量均充分利用，且不考㤐能量的损耗)
①
②
③
④
回答下列问题：
(1)反应①中，反应物的总能量
(2)反应①中使用催化剂的作用有
a.有效降低了反应活化能 b.提高了的平衡转化率 c.加快了反应①的反应速率
(3)CO2合成淀粉过程中，当有1kgCO2转化为HOCH2COCH2OH时，理论上反应体系共需向外界
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6 . N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用
、
、
分别表示N2、H2、NH3，已知：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol。下列说法正确的是
| A．①→④所有过程都是吸热过程 |
| B．②→③过程，是吸热过程且只有H-H键的断裂 |
| C．③→④过程，N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3 |
| D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量 |
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7 . 请回答下列问题：
(1)对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法：一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，每生成16g S(s)，该反应_______ (填“放出”或“吸收”)的热量为_______ kJ。_______ 。
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每转移1mole-，放热44.4kJ，写出该反应的热化学方程式_______ 。
(4)近年来空气污染日益严重，原因之一是汽车尾气中含有NO、NO2、CO等气体。为消除汽车尾气的污染，可采取：NO和CO在催化转换器中发生如下反应：2NO(g)+2CO (g)=2CO2(g)+N2(g)
H1 ；
已知：2NO(g)+O2 (g)=2NO2(g)H2 ；
CO的燃烧热为
H3；
NO2与CO发生反应的热化学方程式：2NO2(g)+4CO (g)=4CO2(g)+N2(g)H = _______ (用H1、H2、H3表示)。
(5)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是：在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，SO2被空气中的O2氧化为SO3.V2O5是钒催化剂的活性成分，郭汗贤等提出：V2O5在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，图示如下：
①由此计算反应Ⅰ的H = _______ kJ/mol。
②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为_______ 、_______ 。
(1)对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法：一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，每生成16g S(s)，该反应
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每转移1mole-，放热44.4kJ，写出该反应的热化学方程式
(4)近年来空气污染日益严重，原因之一是汽车尾气中含有NO、NO2、CO等气体。为消除汽车尾气的污染，可采取：NO和CO在催化转换器中发生如下反应：2NO(g)+2CO (g)=2CO2(g)+N2(g)
H1 ；已知：2NO(g)+O2 (g)=2NO2(g)
H2 ；CO的燃烧热为
H3；NO2与CO发生反应的热化学方程式：2NO2(g)+4CO (g)=4CO2(g)+N2(g)
H = H1、H2、H3表示)。(5)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是：在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，SO2被空气中的O2氧化为SO3.V2O5是钒催化剂的活性成分，郭汗贤等提出：V2O5在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，图示如下：
| 化学键 | S=O (SO2) | O=O (O2) | S=O (SO3) |
| 能量/kJ | 535 | 496 | 472 |
H = ②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为
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解题方法
8 . 以CO2和H2为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向。
(1)工业上常用CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH)，过程中发生如下两个反应：
反应I：
反应Ⅱ：
①已知几种化学键的键能如下表所示，则a=_____ kJ·mol-1.
②若反应Ⅱ逆反应活化能
，则该反应的正反应的活化能
_____ kJ·mol-1.
(2)向2L容器中充入1molCO2和2molH2，若只发生反应I，测得反应在不同压强下平衡混合物中甲醇体积分数
随温度变化如图1所示，逆反应速率与容器中
关系如图2所示：
①图1中P1_____ P2(填“>”、“<”或“=”)；
②图2中x点平衡体系时升温，反应重新达平衡状态时新平衡点可能是_____ (填字母序号)。
、
，k正、k逆分别表示正逆反应速率常数，只与温度有关。则图3中所示的甲、乙、丙、丁四条直线中，表示lgk正随温度T变化关系的直线是_____ ，表示lgk逆随温度T变化关系的直线是_____ 。
(4)已知一定温度下按照起始比
，在一密闭容器中进行反应：
，保持总压为2.1MPa不变，达到平衡时CO的平衡转化率为50%，则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数
_____ MPa-2(保留2位有效数字)(各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
(5)
，在四种不同容器中发生上述反应，若初始温度、压强和反应物用量均相同，则CO2的转化率最高的是_____(填字母)。
(1)工业上常用CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH)，过程中发生如下两个反应：
反应I：
反应Ⅱ：
①已知几种化学键的键能如下表所示，则a=
| 化学键 | C—H | C—O | H—O | H—H | C≡O |
| 键能/kJ·mol-1 | 406 | 351 | 465 | 436 | a |
，则该反应的正反应的活化能(2)向2L容器中充入1molCO2和2molH2，若只发生反应I，测得反应在不同压强下平衡混合物中甲醇体积分数
随温度变化如图1所示，逆反应速率与容器中关系如图2所示：①图1中P1
②图2中x点平衡体系时升温，反应重新达平衡状态时新平衡点可能是
、，k正、k逆分别表示正逆反应速率常数，只与温度有关。则图3中所示的甲、乙、丙、丁四条直线中，表示lgk正随温度T变化关系的直线是(4)已知一定温度下按照起始比
，在一密闭容器中进行反应：，保持总压为2.1MPa不变，达到平衡时CO的平衡转化率为50%，则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数(5)
，在四种不同容器中发生上述反应，若初始温度、压强和反应物用量均相同，则CO2的转化率最高的是_____(填字母)。| A．恒温恒容容器 | B．恒容绝热容器 |
| C．恒压绝热容器 | D．恒温恒压容器 |
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解题方法
9 . 在25℃、
下，
与
发生反应的能量变化如图所示。已知：
。下列有关说法正确的是
下，与发生反应的能量变化如图所示。已知： 。下列有关说法正确的是
A．过程Ⅰ为“释放了 能量” |
B．H—Cl键的键能为 |
| C．总能量：乙>甲>丙 |
D． 全部分解为 与 时吸收 的热量 |
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10 . 甲醇作为一种重要的化工产品广泛应用于多个领域，具有广阔的市场需求和发：展前景。目前甲醇制备的“主流”合成工艺是以合成气(CO、、
)为原料，在一定温度、压力等条件下经过特定催化剂作用而制取。合成过程中的部分反应如下：
(ⅰ)
(ⅱ)
(1)制备过程中副反应
的
_______ 。
(2)甲醇合成的反应机理如图所示(有催化剂M或Cu的部分，表示被M或Cu吸附的原子或原子团)。下列说法正确的是_______。
(3)通过共沉淀法制备多组添加
助剂改性的Cu-ZnO-
(CZA)基甲醇合成催化剂，利用恒压反应器实验考察不同助剂添加量对合成气制甲醇催化性能的影响。分三个阶段进行评价实验，每阶段实验中合成气组分均为(体积分数)：80% ，13% CO、2% ，和5% 
。阶段Ⅰ：230℃，恒温25h；阶段Ⅱ：提高反应器温度至320℃，恒温25h；阶段Ⅲ：将温度降至230℃，恒温25h。测得各实验阶段不同CZA催化剂样品情况下，折合成相同外界条件下的CO转化率平均值如下表：
从表中数据可知：
①CZA中助剂与基质质量比的最佳值是_______ 。其比值超过该值后，催化效果逐渐降低的原因是______________ 。
②各质量比一定的条件下，阶段Ⅲ中CO的转化率低于阶段1的原因是___ 。若阶段Ⅰ中合成气的总体积为V L，则质量比为0/10时，该阶段的v(CO)=_____ mL/h(结果保留两位小数)。
(4)在密闭容器中充有1mol CO与2mol，在催化剂作用下反应生成甲醇。CO的平衡转化率(
)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。_______ 。
②若A点对应容器的体积为2L，则B点对应反应状态的平衡常数K=_______ 
。
(5)ZnO其中的一种晶体结构与金刚石类似。晶胞中4个Zn占据晶胞内部4个碳原子的位置。若该晶胞参数a=n pm，则该晶胞的密度为__ 
(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为
)。
、)为原料，在一定温度、压力等条件下经过特定催化剂作用而制取。合成过程中的部分反应如下：(ⅰ)
(ⅱ)
(1)制备过程中副反应
的。(2)甲醇合成的反应机理如图所示(有催化剂M或Cu的部分，表示被M或Cu吸附的原子或原子团)。下列说法正确的是_______。
| A．示意图完整表示了CO和合成甲醇的过程 | B．Cu促进了原子团①到原子团②的转化 |
| C．乙醇在图示的变化过程中起到了催化剂的作用 | D．1mol  ，转化成为产物，需要2mol H |
(3)通过共沉淀法制备多组添加
助剂改性的Cu-ZnO-(CZA)基甲醇合成催化剂，利用恒压反应器实验考察不同助剂添加量对合成气制甲醇催化性能的影响。分三个阶段进行评价实验，每阶段实验中合成气组分均为(体积分数)：80% ，13% CO、2% ，和5% 。阶段Ⅰ：230℃，恒温25h；阶段Ⅱ：提高反应器温度至320℃，恒温25h；阶段Ⅲ：将温度降至230℃，恒温25h。测得各实验阶段不同CZA催化剂样品情况下，折合成相同外界条件下的CO转化率平均值如下表：| CZA中助剂与基质质量比 | 0/10 | 0.5/10 | 1.0/10 | 2.0/10 | 3.0/10 | |
| CO转化率(%) | 阶段Ⅰ | 72.5 | 74.2 | 67.0 | 66.8 | 56.3 |
| 阶段Ⅱ | 19.68 | 20.26 | 19.31 | 19.16 | 16.76 | |
| 阶段Ⅲ | 62.5 | 64.2 | 57.5 | 51.3 | 35.1 | |
①CZA中助剂与基质质量比的最佳值是
②各质量比一定的条件下，阶段Ⅲ中CO的转化率低于阶段1的原因是
(4)在密闭容器中充有1mol CO与2mol
，在催化剂作用下反应生成甲醇。CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
②若A点对应容器的体积为2L，则B点对应反应状态的平衡常数K=
。(5)ZnO其中的一种晶体结构与金刚石类似。晶胞中4个Zn占据晶胞内部4个碳原子的位置。若该晶胞参数a=n pm，则该晶胞的密度为
(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
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