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解题方法
1 . 丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年研究的热点，主要涉及如下反应：
反应 i:2C3H8(g)+O2(g)
2C3H6(g)+2H2O(g) △H1=-235 kJ·mol-1
反应 ii:2C3H8(g)+7O2(g)6CO(g)+8H2O(g) △H2=-2742 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)反应:2C3H6(g)+6O2(g)6CO(g)+6H2O(g) △H3=________ 。
(2)在刚性绝热容器中发生反应 i，下列能说明已达到平衡状态的有_______(填标号)。
(3)在压强恒定为 100 kPa 条件下，按起始投料n(C3H8)∶n(O2)=2∶1，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应 i 和反应 ii，其中不同温度下丙烷和氧气的转化率如图所示。
①曲线_______ (填“L1”或“L2”)表示丙烷的转化率。
②温度高于 T1 K 后曲线 L2随温度升高而降低的原因为_______ 。
③当温度高于_______ (填“T1”或“T2”)时，可判断反应 ii 不再发生，a 点对应的温度下，丙烯的分压 p(C3H6)=_______ kPa(保留 3 位有效数字，下同)，反应i的标准平衡常数 K
=_______ (已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应:dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g)，K=
;其中 p=100 kPa ,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。
反应 i:2C3H8(g)+O2(g)
2C3H6(g)+2H2O(g) △H1=-235 kJ·mol-1反应 ii:2C3H8(g)+7O2(g)
6CO(g)+8H2O(g) △H2=-2742 kJ·mol-1回答下列问题：
(1)反应:2C3H6(g)+6O2(g)
6CO(g)+6H2O(g) △H3=(2)在刚性绝热容器中发生反应 i，下列能说明已达到平衡状态的有_______(填标号)。
| A．每断裂 1 mol O=O 键，同时生成4molO-H 键 |
| B．容器内温度不再变化 |
| C．混合气体的密度不再变化 |
| D．n(C3H8)=n(C3H6) |
①曲线
②温度高于 T1 K 后曲线 L2随温度升高而降低的原因为
③当温度高于
=gG(g)+hH(g)，K=;其中 p=100 kPa ,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。
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2 . 甲醇是重要的化工原料，广泛应用于有机合成、医药生产等领域。在一定条件下，用
和
可以合成甲醇，这对于减少排放，实现“碳中和”具有重要意义。以和为原料合成甲醇主要发生反应Ⅰ和反应Ⅱ(不考虑其他反应)：
Ⅰ．
Ⅱ．
(1)已知：
，则反应Ⅱ的
___________ 。
(2)和在某催化剂表面合成甲醇(反应Ｉ)的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用∗标注，“TS”表示过渡状态。
①气体在催化剂表面的吸附是___________ (填“吸热”或“放热”)过程。
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为___________ 。
(3)往恒容密闭容器中按
充入和，在催化剂作用下合成甲醇，平衡转化率和
选择性随温度和压强的变化情况如图1、图2所示。
已知：的选择性
①据图可知，压强
、
、
由小到大的顺序是___________ 。
②图2中选择性随温度变化的原因是___________ 。
③当温度为250℃、压强为时，平衡转化率和选择性如图中
和
点所示。若平衡时容器内
，则反应Ｉ的平衡常数
___________ (列计算式)。
(4)目前，科研人员在研究光电催化还原为甲醇的领域也取得了一定的进展，其原理如图所示，则生成甲醇的电极反应式为___________ 。
和可以合成甲醇，这对于减少排放，实现“碳中和”具有重要意义。以和为原料合成甲醇主要发生反应Ⅰ和反应Ⅱ(不考虑其他反应)：Ⅰ．
Ⅱ．
(1)已知：
，则反应Ⅱ的(2)
和在某催化剂表面合成甲醇(反应Ｉ)的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用∗标注，“TS”表示过渡状态。①气体在催化剂表面的吸附是
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为
(3)往恒容密闭容器中按
充入和，在催化剂作用下合成甲醇，平衡转化率和选择性随温度和压强的变化情况如图1、图2所示。已知：
的选择性①据图可知，压强
、、由小到大的顺序是②图2中
选择性随温度变化的原因是③当温度为250℃、压强为
时，平衡转化率和选择性如图中和点所示。若平衡时容器内，则反应Ｉ的平衡常数(4)目前，科研人员在研究
光电催化还原为甲醇的领域也取得了一定的进展，其原理如图所示，则生成甲醇的电极反应式为
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2022-03-09更新
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453次组卷
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2卷引用：福建省漳州市2022届高三毕业班第二次教学质量检测化学试题
解题方法
3 . 合成氨工业结束了人类依靠天然氮肥的历史，解决了人类的粮食问题。氨气广泛应用于化肥、制药、合成纤维等领域，极大地影响了人类的发展历史。
(1)以
与
为原料合成尿素[CO(NH2)2]的主要反应如下：
①
②
写出
与
合成尿素和水蒸气的热化学反应方程式___________ 。
(2)工业合成氨的反应原理为
。
时该反应的能量变化如图1所示，图中曲线___________ (填字母)表示加入催化剂的能量变化曲线，催化剂能加快反应速率的原因是___________ 。科学工作者发现一种优良的合成氨催化剂——担载单原子钼的缺陷硼氮单层材料，反应的部分历程如图2所示，则该反应历程中需要吸收能量的最大能垒(活化能)___________ 
，对应步骤的化学方程式为___________ 。
(3)在实际生产中，合成氨工艺常用条件为铁触媒作催化剂、控制温度
、压强
，原料中N2和H2的物质的量之比为1∶2.8.下列关于合成氨工艺的叙述，正确的是___________ (填字母)。
a.平衡后再通入N2，当重新达到平衡时，N2在混合气中的体积分数减小
b.控制温度(500℃)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和较快的反应速率
c.分离空气得到的N2须净化处理，以防止催化剂活性降低
d.原料气中N2过量，是因为N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率
(4)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入
和
，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度和压强下开始反应，并用压力计检测容器内压强随反应时间的变化如下：
时，该反应
_______ 
(填“>”、“=”或“<”)，该反应的平衡常数表达式K=_______ 。从反应开始到25min时，用H2表示的平均反应速率
_______ 
。
(1)以
与为原料合成尿素[CO(NH2)2]的主要反应如下：①
②
写出
与合成尿素和水蒸气的热化学反应方程式(2)工业合成氨的反应原理为
。时该反应的能量变化如图1所示，图中曲线，对应步骤的化学方程式为(3)在实际生产中，合成氨工艺常用条件为铁触媒作催化剂、控制温度
、压强，原料中N2和H2的物质的量之比为1∶2.8.下列关于合成氨工艺的叙述，正确的是a.平衡后再通入N2，当重新达到平衡时，N2在混合气中的体积分数减小
b.控制温度(500℃)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和较快的反应速率
c.分离空气得到的N2须净化处理，以防止催化剂活性降低
d.原料气中N2过量，是因为N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率
(4)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入
和，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度和压强下开始反应，并用压力计检测容器内压强随反应时间的变化如下：反应时间/ | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强/ | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
时，该反应(填“>”、“=”或“<”)，该反应的平衡常数表达式K=。
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解题方法
4 . (1)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是__ (填“吸热”或“放热”)反应，这说明2molH2(g)和1mol O2(g)具有的能量比2mol H2O(g)具有的能量__ (填“高”或“低”)。
(2)氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要应用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1 =+180.5 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=﹣393.5 kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H3=﹣221 kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为：K=
，请写出此反应的热化学方程式：___ 。
(3)如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，已知图中E1=134kJ·mol-1、E2=368kJ·mol-1，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是__ (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是__ 。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__ 。
(4)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。
已知：①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=-159.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+116.5kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式：__ 。
| 物质 | H2(g) | O2(g) | H2O(g) |
| 能量 | 436 | 496 | 926 |
(2)氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要应用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1 =+180.5 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=﹣393.5 kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H3=﹣221 kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为：K=
，请写出此反应的热化学方程式：(3)如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，已知图中E1=134kJ·mol-1、E2=368kJ·mol-1，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是
(4)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。
已知：①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=-159.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+116.5kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式：
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5 . 氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题：
Ⅰ．（1）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
①分析数据可知：大气固氮反应属于_____ （填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知；人类不适合大规模模拟大气固氮的原因_____ 。
（2）NaNO2是一种食品添加剂（有毒性，市场上常误与食盐混淆）。可用酸性KMnO4溶液检验，完成其反应的离子方程式。MnO
＋NO
＋_____ =Mn2+＋NO
＋H2O。
（3）工业生产以NH3和CO2为原料合成尿素[CO（NH2）2]，反应的化学方程式为： 2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（l） △H＜0。T1℃时，在2 L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟工业生产，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）
= x，如图是CO2平衡转化率（α）与氨碳比（x）的关系。
其它条件不变时，α随着x增大而增大的原因是____ ；图中的B点处NH3的平衡转化率为____ 。
II.（4）红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和 PCl5（g），反应过程如下。
2P（s） + 3Cl2（g）=2PCl3（g） △H1=-612 kJ· mol-1
2P（s） + 5Cl2（g）=2PCl5（g） △H2=-798 kJ· mol-1
气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为________ 。
（5）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。直链低聚磷酸铵的化学式可表示为（NH4）（n+2）PnOx，x=___ （用n表示）。
（6）一定温度下，向浓度均为0.20 mol·L-1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成__ 沉淀（填化学式）；当测得溶液中钙离子沉淀完全（浓度小于10－5 mol·L－1）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c = ______ mol·L-1。（已知：Ksp[Mg3（PO4）2] =6.0×10-29，Ksp[Ca3（PO4）2]=6.0×10－26。）
Ⅰ．（1）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
| 反应 | 大气固氮 N2（g）+O2（g） 2NO（g） | 工业固氮 N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） | |||
| 温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
| K | 3.8×10-31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
②分析数据可知；人类不适合大规模模拟大气固氮的原因
（2）NaNO2是一种食品添加剂（有毒性，市场上常误与食盐混淆）。可用酸性KMnO4溶液检验，完成其反应的离子方程式。MnO
＋NO＋＋H2O。（3）工业生产以NH3和CO2为原料合成尿素[CO（NH2）2]，反应的化学方程式为： 2NH3（g）＋CO2（g）
CO（NH2）2（l）＋H2O（l） △H＜0。T1℃时，在2 L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟工业生产，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）= x，如图是CO2平衡转化率（α）与氨碳比（x）的关系。其它条件不变时，α随着x增大而增大的原因是
II.（4）红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和 PCl5（g），反应过程如下。
2P（s） + 3Cl2（g）=2PCl3（g） △H1=-612 kJ· mol-1
2P（s） + 5Cl2（g）=2PCl5（g） △H2=-798 kJ· mol-1
气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为
（5）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。直链低聚磷酸铵的化学式可表示为（NH4）（n+2）PnOx，x=
（6）一定温度下，向浓度均为0.20 mol·L-1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成
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解题方法
6 . 含氮化合物的研发与绿色反展、经济可持续发展有着密切关联。
(1)氨是一种重要化工原料。合成氨原料气H2，可用天然气为原料制得，有关反应能量变化如下图所示。
则用CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为：_______ 。
(2)氮的氧化物有着广泛用途，又是环境的污染物。
(i)在150℃时，将0.4mol NO2气体充入体积为2L的真空密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)。
每隔一定时间测定容器内各物质的物质的量，数据如下表：
①当反应在1500C达到平衡时，该反应平衡常数K=________ 。（填数值）
②若最初通入N2O4，在相同条件下达到平衡时，各物质浓度仍然相同，则N2O4的起始浓度应为_______ 。
(ii)氨氧化制HNO3的尾气中含有NO和NO2，且n(NO):n(NO2) =1:1，可用尿素溶液除去，其作用原理是：NO2和NO与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成对环境无污染的物质。若用1mol尿素吸收该尾气，则能吸收氮氧化物_______ g。
(3)氨气，CO2在一定条件下可合成尿素，其反应为：2NH3(g)+CO2(g)==CO( NH2)2(s)+H2O(g)
右图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。a为[n(NH3)/n(CO2)]，b为水碳比[n(H2O)/n(CO2)]。则：①b应控制在________ ；
A．1.5. 1.6 B．1～1.1 C．0.6～0.7
②a应控制在4.0的理由是_______ 。
(1)氨是一种重要化工原料。合成氨原料气H2，可用天然气为原料制得，有关反应能量变化如下图所示。
则用CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为：
(2)氮的氧化物有着广泛用途，又是环境的污染物。
(i)在150℃时，将0.4mol NO2气体充入体积为2L的真空密闭容器中，发生反应：2NO2(g)
N2O4(g)。每隔一定时间测定容器内各物质的物质的量，数据如下表：
| 时间 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| n（NO2）/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
| n（N2O4）/mol | 0 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
①当反应在1500C达到平衡时，该反应平衡常数K=
②若最初通入N2O4，在相同条件下达到平衡时，各物质浓度仍然相同，则N2O4的起始浓度应为
(ii)氨氧化制HNO3的尾气中含有NO和NO2，且n(NO):n(NO2) =1:1，可用尿素溶液除去，其作用原理是：NO2和NO与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成对环境无污染的物质。若用1mol尿素吸收该尾气，则能吸收氮氧化物
(3)氨气，CO2在一定条件下可合成尿素，其反应为：2NH3(g)+CO2(g)==CO( NH2)2(s)+H2O(g)
右图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。a为[n(NH3)/n(CO2)]，b为水碳比[n(H2O)/n(CO2)]。则：①b应控制在
A．1.5. 1.6 B．1～1.1 C．0.6～0.7
②a应控制在4.0的理由是
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