解题方法
1 . CO2再生为“零碳甲醇”是实现碳中和的一种方式。
(1)CO2催化加氢可生成甲醇。
已知：i．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=akJ·mol-1
ii．2CH3OH(g)+3O2(g)
2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=bkJ·mol-1
①CO2和H2生成CH3OH和H2O的热化学方程式是___________ 。
②合成过程中选择高压条件的原因：___________ 。
(2)电解还原法将CO2转化为甲醇的装置如图。
和选择性S的定义:
(B)= 
S(B)=
①电解过程中生成CH3OH的电极反应式：___________ 。
②当CO2完全消耗时，测得η(CH3OH)=33.3%，S(CH3OH)=25%。推测η(CH3OH)=33.3%的原因：
i．阴极有H2O放电。
ii．阴极有CO生成。
iii．……
a．通过检验电解产物判断推测i是否成立，需要检验的物质是___________ 。
b．假设放电的CO2一部分生成CH3OH，其余的CO2全部在阴极放电生成CO，则η(CO)=___________ 。
③研究CH3OH中的C来自于CO2还是KHCO3，方法如下：
方法I．其他条件不变，用N2代替CO2电解，无CH3OH产生。
方法II．其他条件不变，用14CO2代替CO2电解，有___________ 产生。
综上，证实CH3OH中的C来自于CO2
(1)CO2催化加氢可生成甲醇。
已知：i．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=akJ·mol-1
ii．2CH3OH(g)+3O2(g)
2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=bkJ·mol-1①CO2和H2生成CH3OH和H2O的热化学方程式是
②合成过程中选择高压条件的原因：
(2)电解还原法将CO2转化为甲醇的装置如图。
和选择性S的定义:(B)= S(B)=
①电解过程中生成CH3OH的电极反应式：
②当CO2完全消耗时，测得η(CH3OH)=33.3%，S(CH3OH)=25%。推测η(CH3OH)=33.3%的原因：
i．阴极有H2O放电。
ii．阴极有CO生成。
iii．……
a．通过检验电解产物判断推测i是否成立，需要检验的物质是
b．假设放电的CO2一部分生成CH3OH，其余的CO2全部在阴极放电生成CO，则η(CO)=
③研究CH3OH中的C来自于CO2还是KHCO3，方法如下：
方法I．其他条件不变，用N2代替CO2电解，无CH3OH产生。
方法II．其他条件不变，用14CO2代替CO2电解，有
综上，证实CH3OH中的C来自于CO2
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解题方法
2 . 研究人员提出利用热化学硫碘循环实现硫化氢分解联产氢气和硫黄，转化过程如下，其中Y、Z代表I2或HI中的一种。下列说法不正确 的是
| A．Y在Z溶液中比在H2SO4溶液中易溶 |
| B．反应I中X的浓度与硫黄的产率无关 |
| C．反应Ⅱ的化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI |
| D．等压条件下，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应热之和等于硫化氢直接分解的反应热 |
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3 . 金属矿物常以硫化物形式存在，如
等。
Ⅰ.掺烧
和
，用于制铁精粉和硫酸
(1)已知：
为吸热反应。
时，
固体在
氧气中完全燃烧生成气态
和
固体，放出
热量。
①与
反应的热化学方程式为_________ 。
②将与掺烧（混合燃烧），其目的包括_________ （填字母）。
节约燃料和能量 
为制备硫酸提供原料 
减少空气污染
(2)常带一定量的结晶水。
分解脱水反应的能量变化如图所示。
_________ 
。
②为维持炉内温度基本不变，所带结晶水越多，掺烧比
应_________ 。（填“增大”“减小”或“不变”）。
Ⅱ.浸出法处理
(3)难溶于水，处理常使用酸浸法，两步反应依次为：
ⅰ.
ⅱ.
①平衡常数
的表达式为_________ 。
②仅发生反应ⅰ时，酸浸效果不好，结合平衡常数说明原因：_________ 。
(4)从平衡移动角度解释通入在酸浸过程中的作用：_________ 。
等。Ⅰ.掺烧
和，用于制铁精粉和硫酸(1)已知：
为吸热反应。时，固体在氧气中完全燃烧生成气态和固体，放出热量。①
与反应的热化学方程式为②将
与掺烧（混合燃烧），其目的包括节约燃料和能量 为制备硫酸提供原料 减少空气污染(2)
常带一定量的结晶水。分解脱水反应的能量变化如图所示。
。②为维持炉内温度基本不变，
所带结晶水越多，掺烧比应Ⅱ.浸出法处理
(3)
难溶于水，处理常使用酸浸法，两步反应依次为：ⅰ.
ⅱ.
①平衡常数
的表达式为②仅发生反应ⅰ时，
酸浸效果不好，结合平衡常数说明原因：(4)从平衡移动角度解释通入
在酸浸过程中的作用：
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解题方法
4 . 大气中
含量的控制和资源化利用具有重要意义。
(1)
还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
Ⅰ：
Ⅱ：
反应
___________
(2)工业上可利用制备
：
①
时，该反应的平衡常数
，该温度下某时刻测得体系内四种物质的浓度均为
，则此时
___________ 
(填“>”“=”或“<”)。
②提高反应速率且增大
的平衡产率，可采取的措施___________ 。
A．升高反应温度
B．使用合适的催化剂
C．增大体系压强
D．从平衡体系中及时分离出
(3)一种捕获并实现资源利用的反应原理如图1所示。反应Ⅰ完成之后，以
为载气，将恒定组成的
混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳，推测发生了副反应(反应Ⅲ)：
。___________ 。
②
时间段内，反应Ⅱ速率减小至0的原因___________ 。
③
时刻，反应II和反应Ⅲ生成
的速率之比为___________ 。
(4)在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将转化为碳基燃料(包括
、烷烃和羧酸等)，其装置原理如图所示。___________ 。
②当有
通过质子交换膜时，理论上最多生成
的质量为___________ 。
含量的控制和资源化利用具有重要意义。(1)
还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：Ⅰ：
Ⅱ：
反应
(2)工业上可利用
制备： ①
时，该反应的平衡常数，该温度下某时刻测得体系内四种物质的浓度均为，则此时(填“>”“=”或“<”)。②提高反应速率且增大
的平衡产率，可采取的措施A．升高反应温度
B．使用合适的催化剂
C．增大体系压强
D．从平衡体系中及时分离出
(3)一种捕获
并实现资源利用的反应原理如图1所示。反应Ⅰ完成之后，以为载气，将恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳，推测发生了副反应(反应Ⅲ)：。
②
时间段内，反应Ⅱ速率减小至0的原因③
时刻，反应II和反应Ⅲ生成的速率之比为(4)在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将
转化为碳基燃料(包括、烷烃和羧酸等)，其装置原理如图所示。
②当有
通过质子交换膜时，理论上最多生成的质量为
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5 . 我国科学家设计的化学链重整联合CO2捕集制H2系统如下图所示：
(1)空气反应器中发生___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)重整气中有H2、CO、CO2、CH4和H2O，燃料反应器中CH4和NiO反应的化学方程式有___________ 。
(3)CaO吸收反应器中还发生蒸汽变换反应(CO与水蒸气或CH4与水蒸气反应)
①1 mol CH4和水蒸气生成CO2和H2吸收热量165 kJ，1 mol CH4和水蒸气生成CO和H2吸收热量206 kJ，CO(g) + H2O (g) =H2(g) + CO2(g) ΔH =___________ 。
② 反应温度对H2产率(
)、CO2捕集率(
)及产品气组成的影响如下图所示：
结合化学方程式说明图1中温度升高CO2捕集率降低的原因___________ ；解释图2中温度升高H2体积分数降低的原因___________ 。
(4)燃料反应器和吸收反应器中加入水蒸气的作用___________ 。
(1)空气反应器中发生
(2)重整气中有H2、CO、CO2、CH4和H2O，燃料反应器中CH4和NiO反应的化学方程式有
(3)CaO吸收反应器中还发生蒸汽变换反应(CO与水蒸气或CH4与水蒸气反应)
①1 mol CH4和水蒸气生成CO2和H2吸收热量165 kJ，1 mol CH4和水蒸气生成CO和H2吸收热量206 kJ，CO(g) + H2O (g) =H2(g) + CO2(g) ΔH =
② 反应温度对H2产率(
)、CO2捕集率()及产品气组成的影响如下图所示：结合化学方程式说明图1中温度升高CO2捕集率降低的原因
(4)燃料反应器和吸收反应器中加入水蒸气的作用
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解题方法
6 . 甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
(1)甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25°C、101 kPa 时，1 molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518kJ热量。该反应的热化学方程式为_______ 。
(2)甲醇的合成
以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。
①补全上图：图中A处应填入_______ 。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH_______ 。(填“变大”“变小”或“不变”)
③为了合成甲醇反应：
已知：i．
ii．…… ΔH2
iii．
还需要利用反应ii，请写出该反应的热化学反应方程式_______ 。
(1)甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25°C、101 kPa 时，1 molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518kJ热量。该反应的热化学方程式为
(2)甲醇的合成
以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。
①补全上图：图中A处应填入
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH
③为了合成甲醇反应：
已知：i．
ii．…… ΔH2
iii．
还需要利用反应ii，请写出该反应的热化学反应方程式
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解题方法
7 . 过渡金属氧化物离子(以MO+表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与CH4反应的过程如下图所示。不正确 的是
| A．反应速率：步骤I<步骤II |
| B．CH3OH分子中，键角：H—C—H>H—O—C |
| C．若MO+与CH3D反应，生成的氘代甲醇有2种 |
D．CH4(g) + MO+(g)=CH3OH(g) + M+(g)  = E2+E4-E1-E3 |
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2024-04-01更新
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449次组卷
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5卷引用：北京市丰台区2023-2024学年高三下学期综合练习（一）化学试题
北京市丰台区2023-2024学年高三下学期综合练习（一）化学试题（已下线）通关练08 聚焦反应热、速率及化学平衡-【查漏补缺】2024年高考化学复习冲刺过关（新高考专用）江苏省常州市第一中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题（已下线）化学（天津卷03）-2024年高考化学押题预测卷（已下线）提升练03 反应历程探究与催化原理-【查漏补缺】2024年高考化学复习冲刺过关（新高考专用）
8 . 工业废气中的硫化氢是一种无色有毒的气体。根据硫化氢的性质，可采取不同的处理方法。
(1)氧化法(克劳斯法)，其原理是：
H2S
SO2
S
S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=-297kJ·mol-1
第②步反应的热化学方程式为___________ 。
(2)热分解法，其原理是：2H2S(g)S2(？)+2H2(g)。不同温度和压强下，H2S的平衡转化率变化如图。P1___________ P2(填“>”或“<”)，原因是___________ 。
(3)直接电解法，可回收S和H2。
资料：
ⅰ．H2S溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化如图。
ⅱ．(x-1)S+S2−S
(黄色溶液)；S与酸反应生成S。
①直接电解H2S酸性溶液(pH≈5)，容易出现电解反应不能持续进行的情况，结合电极反应式分析其可能的原因___________ 。
②工业上，常用烧碱吸收H2S，将吸收后的溶液(pH=13.2)先进行电解，再用电解后的黄色溶液吸收H2S生成S。反应生成S的离子方程式是___________ 。
(4)间接电解法。先用FeCl3溶液吸收含H2S的工业废气，所得溶液用惰性电极进行电解。
①反应池中发生反应的离子方程式是___________ 。
②该装置实验有两个显著优点：a．H2S的原子利用率100%；b．___________ 。
(5)碱性溶液吸收法。
已知：25℃时，H2S的电离常数Ka1=9.1×10-8、Ka2=1.1×10-12；H2CO3的电离常数Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。用Na2CO3溶液吸收含H2S的工业废气，反应的离子方程式是___________ 。
(1)氧化法(克劳斯法)，其原理是：
H2S
SO2S已知：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1172kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=-297kJ·mol-1
第②步反应的热化学方程式为
(2)热分解法，其原理是：2H2S(g)
S2(？)+2H2(g)。不同温度和压强下，H2S的平衡转化率变化如图。P1(3)直接电解法，可回收S和H2。
资料：
ⅰ．H2S溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化如图。
ⅱ．(x-1)S+S2−
S(黄色溶液)；S与酸反应生成S。①直接电解H2S酸性溶液(pH≈5)，容易出现电解反应不能持续进行的情况，结合电极反应式分析其可能的原因
②工业上，常用烧碱吸收H2S，将吸收后的溶液(pH=13.2)先进行电解，再用电解后的黄色溶液吸收H2S生成S。反应生成S的离子方程式是
(4)间接电解法。先用FeCl3溶液吸收含H2S的工业废气，所得溶液用惰性电极进行电解。
①反应池中发生反应的离子方程式是
②该装置实验有两个显著优点：a．H2S的原子利用率100%；b．
(5)碱性溶液吸收法。
已知：25℃时，H2S的电离常数Ka1=9.1×10-8、Ka2=1.1×10-12；H2CO3的电离常数Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。用Na2CO3溶液吸收含H2S的工业废气，反应的离子方程式是
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解题方法
9 . 甲醛有毒，被世界卫生组织列为一类致癌物。但甲醛是重要的工业原料，在化工、纺织、医疗等领域有广泛应用。
I．回收利用CO2是一种减弱温室效应的有效途径。科学家研究发现可利用回收的CO2与H2反应制备甲醛。
已知：①甲醛的燃烧热为akJ/mol；②H2燃烧热为bkJ/mol；③H2O(g)=H2O(l) ∆H2=-ckJ/mol
(1)CO2和H2合成甲醛的反应为CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) ∆H=_____ 
(2)在2L密闭容器中通入0.2molCO2和0.2molH2，在三种不同条件下发生(1)中反应，测得CO2的转化率与时间的关系如图1所示。_____ ；②由曲线Z到曲线X采取的措施可能是_____ 。
Ⅱ．甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的一种新方法，该法得到无水甲醛的同时得到副产品氢气。_____ ，原因可能是_____ 。
(4)甲醛被称为室内污染“第一杀手”。室内甲醛的含量可以通过传感器来监测。一种燃料电池型甲醛气体传感器的工作原理如图3所示，则a电极反应式为_____ 。国家标准是室内甲醛不能超过0.08mg·m-3，传感器在20m3室内空间测定，电路中有8×10-6mol电子通过，该室内甲醛含量为_____ mg·m-3。
I．回收利用CO2是一种减弱温室效应的有效途径。科学家研究发现可利用回收的CO2与H2反应制备甲醛。
已知：①甲醛的燃烧热为akJ/mol；②H2燃烧热为bkJ/mol；③H2O(g)=H2O(l) ∆H2=-ckJ/mol
(1)CO2和H2合成甲醛的反应为CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) ∆H=
(2)在2L密闭容器中通入0.2molCO2和0.2molH2，在三种不同条件下发生(1)中反应，测得CO2的转化率与时间的关系如图1所示。
Ⅱ．甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的一种新方法，该法得到无水甲醛的同时得到副产品氢气。
(4)甲醛被称为室内污染“第一杀手”。室内甲醛的含量可以通过传感器来监测。一种燃料电池型甲醛气体传感器的工作原理如图3所示，则a电极反应式为
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10 . 
与能发生反应：
。
已知：①该反应由两个基元反应分步完成，第一步为
②两步反应的活化能分别为
、
，且
下列判断不正确 的是
与能发生反应：。已知：①该反应由两个基元反应分步完成，第一步为
②两步反应的活化能分别为
、，且下列判断
| A．第一步为非氧化还原反应 |
| B．第一步的化学反应速率小于第二步的化学反应速率 |
C．已知键能： ，可推知键能： |
D．第二步的热化学方程式为 |
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