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1 . 尿素[CO(NH2)2]的生产具有重要意义。
(1)尿素的催化合成
已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-286.0 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH2=-92.2 kJ·mol-1
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(aq)+H2O(l) ΔH3=-101.5 kJ·mol-1
则反应2CO2+2N2+4H2O=2CO(NH2)2+3O2的 ΔH=___________ kJ·mol-1
(2)尿素的电化学合成
①电催化CO2和
合成尿素的装置如下图所示，生成尿素的电极反应式为___________ 。
已知：CO2在阴极还能被还原为CH4，其生成CH4的趋势比生成CO的趋势更大。但实验数据说明，一定时间内，阴极产物中CO的物质的量大于CH4，可能的原因为___________ 。
(3)尿素的应用
尿素将烟气中氮氧化物还原为N2以达到消除污染的目的。控制其他条件相同，将混有NO、NO2、SO2、N2和O2的模拟烟气匀速通过装有尿素溶液的装置，在装置出口处检测NO、NO2的脱除率α(α=
×100%)。
①当烟气中有少量SO2时，有利于NO2脱除，其可能的原因是___________ 。
②当烟气中无SO2存在时，且
超过一定数值时，测得α(NO)变为负值，其可能的原因是___________ 。
③尿素水溶液热解产生的NH3可去除尾气中的NOx，流程如下：___________ 。
(1)尿素的催化合成
已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-286.0 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH2=-92.2 kJ·mol-1
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(aq)+H2O(l) ΔH3=-101.5 kJ·mol-1
则反应2CO2+2N2+4H2O=2CO(NH2)2+3O2的 ΔH=
(2)尿素的电化学合成
①电催化CO2和
合成尿素的装置如下图所示，生成尿素的电极反应式为
已知：CO2在阴极还能被还原为CH4，其生成CH4的趋势比生成CO的趋势更大。但实验数据说明，一定时间内，阴极产物中CO的物质的量大于CH4，可能的原因为
(3)尿素的应用
尿素将烟气中氮氧化物还原为N2以达到消除污染的目的。控制其他条件相同，将混有NO、NO2、SO2、N2和O2的模拟烟气匀速通过装有尿素溶液的装置，在装置出口处检测NO、NO2的脱除率α(α=
×100%)。①当烟气中有少量SO2时，有利于NO2脱除，其可能的原因是
②当烟气中无SO2存在时，且
超过一定数值时，测得α(NO)变为负值，其可能的原因是③尿素水溶液热解产生的NH3可去除尾气中的NOx，流程如下：
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2 . 氢能是一种绿色能源，研发新型制氢技术具有重要意义。
(1)甘油
、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热，主要反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
①
___________ 。
②除
外，可能还会产生
等副产物，为了提高原子利用率，最需要抑制
的生成，原因是___________ 。
(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因
储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素，工业上常用
溶液或锡酸钠
溶液作为粉的改性试剂。已知：
。
①利用溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为___________ 。
②
下，向两份质量和粒径均相同的粉中，分别加入等体积
溶液和
溶液来改性粉，氢气产率随时间的变化关系如图1所示。
溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是___________ 。溶液浓度的变化关系如图2所示。当溶液浓度为
时，氢气产率接近
。但溶液过大或过小会大大降低氢气产率，其可能原因分别是___________ 。
催化氨硼烷水解制氢”主要经过吸附和还原的过程，其反应机理如图所示(每个步骤只画出了可能参与该步反应的1个水分子，氨硼烷中与
原子相连的3个
原子分别用
、
和
标记)。根据元素电负性的变化规律推测题图的虚线框内微粒
和的化学式分别为___________ ；步骤Ⅱ可描述为___________ 。
(1)甘油
、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热，主要反应如下：反应I：
反应Ⅱ：
①
②除
外，可能还会产生等副产物，为了提高原子利用率，最需要抑制的生成，原因是(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因
储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素，工业上常用溶液或锡酸钠溶液作为粉的改性试剂。已知：。①利用
溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为②
下，向两份质量和粒径均相同的粉中，分别加入等体积溶液和溶液来改性粉，氢气产率随时间的变化关系如图1所示。溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是
溶液浓度的变化关系如图2所示。当溶液浓度为时，氢气产率接近。但溶液过大或过小会大大降低氢气产率，其可能原因分别是
催化氨硼烷水解制氢”主要经过吸附和还原的过程，其反应机理如图所示(每个步骤只画出了可能参与该步反应的1个水分子，氨硼烷中与原子相连的3个原子分别用、和标记)。根据元素电负性的变化规律推测题图的虚线框内微粒和的化学式分别为
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3 . 利用化学知识可以合成物质、消除大气污染。
Ⅰ．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物
、
合成二甲醚。
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①
②
③
总反应：
的
_______ ；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高
的转化率，可以采取的措施是 _______ 
填字母代号
。
a．高温高压 b．加入催化剂 c．分离出二甲醚 d．增加的浓度
(2)已知反应
某温度下的平衡常数为
，此温度下，在密闭容器中加入
，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
①比较此时正、逆反应速率的大小：
_____ 
填“
”、“
”或“
。
②若加入后，经
反应达到平衡，此时
_______ ；该时间内反应速率
______ 。
Ⅱ．在有氧条件下，新型催化剂
能催化
与
反应生成
，消除烟气中的污染。
(3)①与
生成的反应中，当生成
时，转移的电子数为_____ 
。
②将一定比例
、和的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中反应装置图
。 的去除率随反应温度的变化曲线如图
所示，在
范围内随着温度的升高，的去除率迅速上升的主要原因是 ______ ；当反应温度高于
时，的去除率迅速下降的原因可能是 _______ 。
Ⅰ．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物
、合成二甲醚。(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①
②
③
总反应：
的 的转化率，可以采取的措施是 填字母代号。 a．高温高压 b．加入催化剂 c．分离出二甲醚 d．增加
的浓度(2)已知反应
某温度下的平衡常数为，此温度下，在密闭容器中加入，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： | 物质 | |  |  |
浓度 |  |  | |
填“”、“”或“。 ②若加入
后，经反应达到平衡，此时 Ⅱ．在有氧条件下，新型催化剂
能催化与反应生成，消除烟气中的污染。 (3)①
与生成的反应中，当生成时，转移的电子数为。 ②将一定比例
、和的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中反应装置图。 
的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在范围内随着温度的升高，的去除率迅速上升的主要原因是 时，的去除率迅速下降的原因可能是 
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4 . 化学与社会、生产密切相关，下列说法不正确 的是
| A．对于一个化学反应，反应的途径有可能不同，但其焓变一定相同 |
| B．氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的主要能量来源 |
| C．标准燃烧热的数值与该物质燃烧时的热化学方程式中的计量数成正比 |
| D．新能源汽车的使用和推广，将有助于促进我国的“碳达峰”“碳中和”任务的完成 |
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5 . 
甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变。
(1)甲烷化反应最早由化学家Paul Sabatier提出。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：
；
。
则反应
的
___________ 
，
___________ 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)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。
①高于320℃后，以Ni-
为催化剂，转化率略有下降，而以Ni为催化剂，转化率却仍在上升，其原因是___________ 。
②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___________ 。
(3)近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现甲烷化，其工作原理如图所示。
①微生物电解池实现甲烷化的阴极电极反应式为___________ 。
②如果处理有机物[
]产生标准状况下56L的甲烷，则理论上导线中通过的电子的物质的量为___________ 。
甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变。(1)
甲烷化反应最早由化学家Paul Sabatier提出。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知： ； 。则反应
的，(2)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。①高于320℃后，以Ni-
为催化剂，转化率略有下降，而以Ni为催化剂，转化率却仍在上升，其原因是②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
(3)近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现
甲烷化，其工作原理如图所示。①微生物电解池实现
甲烷化的阴极电极反应式为②如果处理有机物[
]产生标准状况下56L的甲烷，则理论上导线中通过的电子的物质的量为
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解题方法
6 . 十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示：
(1)已知：
请写出反应Ⅰ的热化学方程式：___________ 。
(2)以铅蓄电池为电源可将转化为乙醇，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为：___________ ；每生成0.5mol乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中___________ mol硫酸。
(3)据文献报道，可在碱性水溶液中电解生成，写出生成的电极反应式为___________ 。
(1)已知：
请写出反应Ⅰ的热化学方程式：
(2)以铅蓄电池为电源可将
转化为乙醇，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为：(3)据文献报道，
可在碱性水溶液中电解生成，写出生成的电极反应式为
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解题方法
7 . 使用丙烯
可将汽车尾气中的
还原为
除去，主要反应为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
将一定比例
、
、NO、
的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，、(NO和)的转化率和的选择性[
]与温度的关系如图所示。下列说法不正确 的是
可将汽车尾气中的还原为除去，主要反应为反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
将一定比例
、、NO、的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，、(NO和)的转化率和的选择性[]与温度的关系如图所示。下列说法A．反应 的焓变 |
| B．高效去除汽车尾气中的，需选择高温下转化率高和选择性高的催化剂 |
| C．350℃~400℃之间，的转化率迅速下降的主要原因是催化剂的活性下降 |
| D．400℃~550℃之间，主要以反应Ⅲ为主 |
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8 . 尿素[
]除常用作化肥外，在工农业及生活中还有着其它广泛应用。
(1)工业以
与
为原料合成尿素[]。
①已知：反应Ⅰ：
；
反应Ⅱ：
；
反应Ш：
。
则与反应生成尿素和液态水的热化学方程式为_______ 。
②生产中尿素的生成反应进行的程度通常以二氧化碳转化为尿素的百分率来表示。下表是一定条件下，原料
、的物质的量的比与二氧化碳转化率的关系。
，的转化率为_______ ；结合反应原理，一定条件下，转化率增大的原因是_______ 。
(2)在一定条件下，浓度为5%的尿素[]吸收液可以脱除烟气中的。不同吸收反应温度下，测得脱除率变化如图所示。(已知：尿素的分解温度是160℃)
①当温度大于80℃时，的脱除率随温度升高而降低的原因是_______ 。
②写出在70~80℃条件下，尿素和烟气中反应的化学方程式为_______ 。
(3)用
水介质电池可电解含有尿素的碱性废水，装置如图(电极a为Zn，b、c、d均为惰性电极，装置Ⅰ中双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成)。
①与b极室相连的交换膜为_______ 离子交换膜(填“阴”或“阳”)；
②装置Ⅱ阳极上的反应式为_______ 。
]除常用作化肥外，在工农业及生活中还有着其它广泛应用。(1)工业以
与为原料合成尿素[]。①已知：反应Ⅰ：
；反应Ⅱ：
；反应Ш：
。则
与反应生成尿素和液态水的热化学方程式为②生产中尿素的生成反应进行的程度通常以二氧化碳转化为尿素的百分率来表示。下表是一定条件下，原料
、的物质的量的比与二氧化碳转化率的关系。 | 2 | 3 | 4 |
| 转化率/% | 40 | 54 | 67.5 |
，的转化率为(2)在一定条件下，浓度为5%的尿素[
]吸收液可以脱除烟气中的。不同吸收反应温度下，测得脱除率变化如图所示。(已知：尿素的分解温度是160℃)①当温度大于80℃时，
的脱除率随温度升高而降低的原因是②写出在70~80℃条件下，尿素和烟气中
反应的化学方程式为(3)用
水介质电池可电解含有尿素的碱性废水，装置如图(电极a为Zn，b、c、d均为惰性电极，装置Ⅰ中双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成)。①与b极室相连的交换膜为
②装置Ⅱ阳极上的反应式为
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9 . 甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应：
反应I：2CH3OH(g)=HCOOCH3(g)＋2H2(g)；ΔH1=＋135.4kJ·mol-1
反应Ⅱ：CH3OH(g)=CO(g)＋2H2(g)；ΔH2=＋106.0kJ·mol-1
向容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0molCH3OH气体发生上述反应，反应相同时间，测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如图所示。
(已知：HCOOCH3的选择性=
×100%)。下列说法正确的是
反应I：2CH3OH(g)=HCOOCH3(g)＋2H2(g)；ΔH1=＋135.4kJ·mol-1
反应Ⅱ：CH3OH(g)=CO(g)＋2H2(g)；ΔH2=＋106.0kJ·mol-1
向容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0molCH3OH气体发生上述反应，反应相同时间，测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如图所示。
(已知：HCOOCH3的选择性=
×100%)。下列说法正确的是| A．HCOOCH3(g)=2CO(g)＋2H2(g)的ΔH=-76.6kJ·mol-1 |
| B．实线代表的是HCOOCH3的选择性 |
| C．553K时，HCOOCH3的产量为0.1mol |
| D．低于553K时，温度越高，生成的HCOOCH3越多。高于553K时，温度越高，生成的CO越多 |
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2023-09-11更新
|
346次组卷
|
4卷引用：江苏省南师大灌云附中、灌南二中2023-2024学年高三上学期10月阶段性联考化学试题
10 . “2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”是中国对世界的庄严承诺，体现大国的责任和担当。
(1)CO2作为未来的重要碳源，其选择性加氢合成CH3OH一直是研究热点，在CO2加氢合成CH3OH的体系中，同时发生以下反应：
反应Ⅰ：
ΔH1=-49kJ·mol-1
反应Ⅱ：
ΔH2=+41.2kJ·mol-1
①反应
的ΔH=_____ 。
②将1molCO2和3molH2混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，CH3OH的选择性、H2的转化率与温度的关系如图1所示。(
)
a．230℃时，测得CO2的转化率为40％，此时反应Ⅱ中消耗H2的物质的量为_____ 。
b．随着温度的升高，H2的转化率增大，其主要原因是_____ 。
(2)以TiO2为催化剂，光热化学循环分解CO2为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图2所示。根据元素电负性的变化规律，该过程可以描述为_____ 。
(3)一种脱除和利用水煤气中的CO2的方法如图3所示：
①某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，
，则该溶液的pH=_____ 。(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7，Ka2=5.0×10-11)
②利用电化学原理，将CO2电催化还原为CH4，阴极上除发生AgCl转化为Ag的反应外，另一个电极反应式为_____ 。
(1)CO2作为未来的重要碳源，其选择性加氢合成CH3OH一直是研究热点，在CO2加氢合成CH3OH的体系中，同时发生以下反应：
反应Ⅰ：
ΔH1=-49kJ·mol-1反应Ⅱ：
ΔH2=+41.2kJ·mol-1①反应
的ΔH=②将1molCO2和3molH2混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，CH3OH的选择性、H2的转化率与温度的关系如图1所示。(
) a．230℃时，测得CO2的转化率为40％，此时反应Ⅱ中消耗H2的物质的量为
b．随着温度的升高，H2的转化率增大，其主要原因是
(2)以TiO2为催化剂，光热化学循环分解CO2为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图2所示。根据元素电负性的变化规律，该过程可以描述为
(3)一种脱除和利用水煤气中的CO2的方法如图3所示：
①某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，
，则该溶液的pH=②利用电化学原理，将CO2电催化还原为CH4，阴极上除发生AgCl转化为Ag的反应外，另一个电极反应式为
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