1 . 烟气脱硝技术是环境科学研究的热点。实验室模拟
将烟气中的
深度氧化为
，并进一步将转化获得含氮产品，流程示意图如下。
i．
ii．
iii．
(1)被深度氧化，补全热化学方程式：
___________ 
(2)一定条件下，不同温度时，的浓度随时间的变化如图所示。
___________ 
(填“>”或“<”)。
②8s时，的浓度不同的原因是___________ 。
(3)一定条件下，NO的初始浓度为
时，不同反应时间，深度氧化器中
的浓度随
的变化如图所示。反应过程中
的浓度极低。
时，深度氧化器中发生的反应主要是___________ (填“i”“ii”或“iii”)。
②
时，的浓度随变化的原因是___________ 。
(4)
且恒压的条件下进行烟气处理，烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长。结合(3)，保持上述条件不变，解决这一问题可采取的措施及目的分别是___________ 。
(5)深度氧化后的烟气通过吸收器完全转化为硝酸盐产品，产品浓度的测定方法如下。
的还原产物分别是
。产品中
的物质的量浓度为___________ 
。
将烟气中的深度氧化为，并进一步将转化获得含氮产品，流程示意图如下。
i．
ii．
iii．
(1)
被深度氧化，补全热化学方程式： (2)一定条件下，不同温度时，
的浓度随时间的变化如图所示。
(填“>”或“<”)。②8s时，
的浓度不同的原因是(3)一定条件下，NO的初始浓度为
时，不同反应时间，深度氧化器中的浓度随的变化如图所示。反应过程中的浓度极低。
时，深度氧化器中发生的反应主要是②
时，的浓度随变化的原因是(4)
且恒压的条件下进行烟气处理，烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长。结合(3)，保持上述条件不变，解决这一问题可采取的措施及目的分别是(5)深度氧化后的烟气通过吸收器完全转化为硝酸盐产品，产品浓度的测定方法如下。
的还原产物分别是。产品中的物质的量浓度为。
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2 . 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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3 . 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
4 . 将
作为弱氧化剂用于乙烷脱氢制备乙烯，具有避免乙烷深度氧化、资源化利用等显著优势。
(1)①查阅资料，计算氧化
脱氢反应的反应热
i.查阅______ 的燃烧热数据（填化学式）。
ii.查阅水的汽化热：
。
利用上述数据，得如下热化学方程式：
②检验产物有乙烯生成的操作和现象______ 。
(2)结合键能数据分析氧化脱氢反应的挑战和难点______ 。
(3)推测
催化氧化脱氢反应过程示意图如下，补全示意图中画框部分（示意图中未使用键线式）。
(4)分析投料体积比对反应的影响（650℃，0.1MPa，
催化剂）
①
从1提高到5，转化率从33.3%增加到50.5%，简述转化率增加的原因______ 。（体积比为3和4时乙烷转化率基本相同）
②从4提高到5，副反应的化学方程式可能是______ 。
作为弱氧化剂用于乙烷脱氢制备乙烯，具有避免乙烷深度氧化、资源化利用等显著优势。(1)①查阅资料，计算
氧化脱氢反应的反应热i.查阅
ii.查阅水的汽化热：
。利用上述数据，得如下热化学方程式：
②检验产物有乙烯生成的操作和现象
(2)结合键能数据分析
氧化脱氢反应的挑战和难点键 |
|
|
|
键能 | 347.7 | 413.4 | 745 |
(3)推测
催化氧化脱氢反应过程示意图如下，补全示意图中画框部分（示意图中未使用键线式）。(4)分析投料体积比对反应的影响（650℃，0.1MPa，
催化剂）①
从1提高到5，转化率从33.3%增加到50.5%，简述转化率增加的原因②
从4提高到5，副反应的化学方程式可能是
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5 . 氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
(1)反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的化学平衡常数表达式为_______ 。在一定条件下氨的平衡含量如表：
①该反应为_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
②哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是_______ 。
(2)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时，不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下，平衡混合物中NH3的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是____________ 。
②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是______________ 。
(3)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一，但仍存在耗能高、产率低等问题。因此，科学家在持续探索，寻求合成氨的新路径。如图为电解法合成氨的原理示意图，阴极的电极反应式为_______ 。
(4)NH3转化为NO是工业制取硝酸的重要一步。已知：100kPa、298K时：
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=—1268kJ/mol
2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH=—180.5kJ/mol
请写出NH3转化为NO的热化学方程式_______ 。
(1)反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的化学平衡常数表达式为| 温度/℃ | 压强/MPa | 氨的平衡含量 |
| 200 | 10 | 81.5% |
| 550 | 10 | 8.25% |
②哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是
(2)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时，不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下，平衡混合物中NH3的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是
②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是
(3)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一，但仍存在耗能高、产率低等问题。因此，科学家在持续探索，寻求合成氨的新路径。如图为电解法合成氨的原理示意图，阴极的电极反应式为
(4)NH3转化为NO是工业制取硝酸的重要一步。已知：100kPa、298K时：
4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g) ΔH=—1268kJ/mol2NO(g)
N2(g)+O2(g) ΔH=—180.5kJ/mol请写出NH3转化为NO的热化学方程式
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2022-12-01更新
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194次组卷
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6卷引用：北京市房山区2022届高三第二次模拟测试化学试题
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解题方法
6 . 煤的洁净技术(包括固硫技术和脱硫技术两类)可有效降低燃煤废气中SO2的含量，已成为我国解决环境问题的主导技术之一。
I.固硫技术：通过加入固硫剂，将硫元素以固体形式留在煤燃烧的残渣中。石灰石是常用的固硫剂，固硫过程中涉及的部分反应如下：
①CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g) △H1=+178.30kJ/mol
②CaO(s)+SO2(g)+0.5O2(g)CaSO4(s) △H2=-501.92kJ/mol
③CO(g)+0.5O2(g)CO2(g) △H3
④CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H4=+218.92kJ/mol
(1)温度升高，反应①的化学平衡常数____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)△H3=____ kJ/mol。
(3)在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率(燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比)，结合反应②、③、④分析其原因：____ 。
II.电化学脱硫技术是一种温和的净化技术，其基本原理为利用阳极反应产生的羟基自由基(·OH，氧元素为-1价)将燃煤中的含硫物质氧化除去。
(4)将煤打成煤浆加入电解槽的目的是____ 。
(5)补全用羟基自由基除去煤中二硫化亚铁(FeS2)的反应的离子方程式：____ 。
FeS2+·OH=Fe3++SO
+H2O+_____。
(6)对某含FeS2的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。
pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；____ 。
I.固硫技术：通过加入固硫剂，将硫元素以固体形式留在煤燃烧的残渣中。石灰石是常用的固硫剂，固硫过程中涉及的部分反应如下：
①CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g) △H1=+178.30kJ/mol②CaO(s)+SO2(g)+0.5O2(g)
CaSO4(s) △H2=-501.92kJ/mol③CO(g)+0.5O2(g)
CO2(g) △H3④CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H4=+218.92kJ/mol(1)温度升高，反应①的化学平衡常数
(2)△H3=
(3)在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率(燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比)，结合反应②、③、④分析其原因：
II.电化学脱硫技术是一种温和的净化技术，其基本原理为利用阳极反应产生的羟基自由基(·OH，氧元素为-1价)将燃煤中的含硫物质氧化除去。
(4)将煤打成煤浆加入电解槽的目的是
(5)补全用羟基自由基除去煤中二硫化亚铁(FeS2)的反应的离子方程式：
FeS2+·OH=Fe3++SO
+H2O+_____。(6)对某含FeS2的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。
pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；
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7 . 将天然气(主要成分为CH4)中的CO2、H2S资源化转化在能源利用、环境保护等方面意义重大。
(1)CO2转化为CO、H2S转化为S的反应如下：
i.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H1=+566kJ/mol
ii.2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(s) △H2=﹣530kJ/mol
iii.CO2、H2S转化生成CO、S等物质的热化学方程式是___________ 。
(2)CO2性质稳定，是一种“惰性”分子。对于反应ⅲ，通过设计合适的催化剂可以降低______ ，提高反应速率。
a.活化能 b.△H c.平衡常数
(3)我国科学家研制新型催化剂，设计协同转化装置实现反应ⅲ，工作原理如下所示。
【方案1】若M3+/M2+=Fe3+/Fe2+
①所含Fe3+、Fe2+的溶液需为较强的酸性，原因是___________ 。
②结合反应式说明生成S、CO的原理：___________ 。
【方案2】若M3+/M2+=EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+(配合物)
已知：电解效率η的定义：
③测得η(EDTA-Fe3+)≈100%，η(CO)≈80%。阴极放电的物质有___________ 。
④为进一步确认CO2、H2S能协同转化，对CO的来源分析如下：
来源1：CO2通过电极反应产生CO
来源2：电解质(含碳元素)等物质发生降解，产生CO
设计实验探究，证实来源2不成立。实验方案是___________ 。
结论：方案2明显优于方案1，该研究成果为天然气的净化、资源化转化提供了工业化解决思路。
(1)CO2转化为CO、H2S转化为S的反应如下：
i.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H1=+566kJ/mol
ii.2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(s) △H2=﹣530kJ/mol
iii.CO2、H2S转化生成CO、S等物质的热化学方程式是
(2)CO2性质稳定，是一种“惰性”分子。对于反应ⅲ，通过设计合适的催化剂可以降低
a.活化能 b.△H c.平衡常数
(3)我国科学家研制新型催化剂，设计协同转化装置实现反应ⅲ，工作原理如下所示。
【方案1】若M3+/M2+=Fe3+/Fe2+
①所含Fe3+、Fe2+的溶液需为较强的酸性，原因是
②结合反应式说明生成S、CO的原理：
【方案2】若M3+/M2+=EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+(配合物)
已知：电解效率η的定义：
③测得η(EDTA-Fe3+)≈100%，η(CO)≈80%。阴极放电的物质有
④为进一步确认CO2、H2S能协同转化，对CO的来源分析如下：
来源1：CO2通过电极反应产生CO
来源2：电解质(含碳元素)等物质发生降解，产生CO
设计实验探究，证实来源2不成立。实验方案是
结论：方案2明显优于方案1，该研究成果为天然气的净化、资源化转化提供了工业化解决思路。
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2022-01-16更新
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387次组卷
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3卷引用：北京市朝阳区2021-2022学年高三上学期期末考试化学试题
名校
8 . 某天然气含CH4和一定量的CO2。以天然气为原料制备苯和氢气的工艺流程如下图所示：_______ 。
(2)由甲烷制备苯的过程中存在如下反应：
芳构化反应：6CH4(g)C6H6(g)+9H2(g) ΔH1
积碳反应：CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH2
若要用ΔH1计算ΔH2，则还需要利用_______ 反应的ΔH。
(3)已知不同温度和压强下，甲烷芳构化反应中甲烷的平衡转化率如图所示：_______ 0(填“>”或“<”)
②P1、P2的大小关系是_______ ，理由是_______ 。
(4)在适宜温度下，以金属Mo作催化剂，由甲烷制备苯，几个小时后，单位时间内苯的产量迅速下降，主要原因是_______ 。
(2)由甲烷制备苯的过程中存在如下反应：
芳构化反应：6CH4(g)
C6H6(g)+9H2(g) ΔH1积碳反应：CH4(g)
C(s)+2H2(g) ΔH2若要用ΔH1计算ΔH2，则还需要利用
(3)已知不同温度和压强下，甲烷芳构化反应中甲烷的平衡转化率如图所示：
②P1、P2的大小关系是
(4)在适宜温度下，以金属Mo作催化剂，由甲烷制备苯，几个小时后，单位时间内苯的产量迅速下降，主要原因是
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2022-01-14更新
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369次组卷
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5卷引用：北京市丰台区2021-2022学年高三上学期期末考试化学试题
北京市丰台区2021-2022学年高三上学期期末考试化学试题（已下线）二轮拔高卷1-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考化学模拟卷（北京专用）北京市东城区一六六中学2022-2023学年高三上学期期中考试化学试题北京市第五十五中学2023-2024学年高二下学期期中调研化学试题山东省临沂市沂水县2022-2023学年高二上学期学科素养(期中)检测化学试题
9 . 化学链燃烧(
)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集
。基于
载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为：
①
②
(1)反应
_______ 
。
(2)反应②的平衡常数表达式
_______ 。
(3)氧的质量分数：载氧体Ⅰ_______ (填“>”“=”或“<”)载氧体Ⅱ。
(4)往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气【氧气的物质的量分数
为21%】，发生反应①。平衡时随反应温度T变化的曲线如图所示。
时
的平衡转化率
_______ (保留2位有效数字)。
(5)根据下图，随温度升高而增大的原因是_______ 。反应温度必须控制在
以下，原因是_______ 。
(6)载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体，反应②活化能如下表所示。
由表中数据判断：使用_______ (填“氧化铝”或“膨润土”)掺杂的载氧体反应较快；使用氧化铝或者膨润土掺杂的载氧体，单位时间内燃料反应器释放的热量分别为
、
，则a_______ b(填“>”“=”或“<”)。
)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集。基于载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下。空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为：
①
②
(1)反应
。(2)反应②的平衡常数表达式
(3)氧的质量分数：载氧体Ⅰ
(4)往盛有
载氧体的刚性密闭容器中充入空气【氧气的物质的量分数为21%】，发生反应①。平衡时随反应温度T变化的曲线如图所示。时的平衡转化率(5)根据下图，
随温度升高而增大的原因是以下，原因是(6)载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的
载氧体，反应②活化能如下表所示。| 载氧体掺杂物质 | 氧化铝 | 膨润土 |
| 活化能/ |  |  |
、，则a
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2021-11-09更新
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5531次组卷
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7卷引用：北京市铁路第二中学2022-2023学年高二上学期期中检测化学试题
北京市铁路第二中学2022-2023学年高二上学期期中检测化学试题2021年新高考福建化学高考真题（已下线）专题15 化学反应原理综合题-三年（2020-2022）高考真题分项汇编福建省龙岩第一中学2021-2022学年高二下学期开学考试（实验班）化学试题（已下线）专题17 原理综合题（已下线）专题17 原理综合题福建省福州市福建师范大学附属中学2022-2023学年高二下学期期末化学试题
名校
解题方法
10 . 以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.5 kJ/mol
②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H2=-90.4 kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ∆H3
不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2平衡转化率随温度变化关系如图。下列说法正确的是
①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.5 kJ/mol
②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H2=-90.4 kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ∆H3
不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2平衡转化率随温度变化关系如图。下列说法正确的是
| A．∆H3=-40.9 kJ/mol |
| B．p1 < p2 < p3 |
| C．为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，反应条件应选择高温、高压 |
| D．T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是：该温度下，主要发生反应③ |
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2021-04-04更新
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1237次组卷
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10卷引用：北京市丰台区2021届高三一模化学试题
北京市丰台区2021届高三一模化学试题北京市顺义牛栏山第一中学2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题北京市第一七一中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题（已下线）押山东卷第14题 化学反应速率和平衡-备战2021年高考化学临考题号押题（山东卷）河北省武邑中学2021届高考七模化学试题黑龙江省大庆铁人中学2021-2022学年高二上学期开学考试化学试题湖南省武冈市第一中学2021-2022学年高三下学期5月月考化学试题湖南省邵阳市第二中学2021-2022学年高一下学期期末考试化学试题山东省烟台市龙口市2023-2024学年高二上学期10月统考化学试题云南省保山市腾冲市第八中学2020-2021学年高二下学期期中考试化学试卷
