1 . Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
(1)已知C、CO的燃烧热分别为393.5kJ/mol和283.0kJ/mol，写出碳不完全燃烧生成CO的热化学方程式___________ 。
(2)Na、Mg、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为___________ 。
(3)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种___________ (填字母)。
A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱
(4)钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式为：___________ 。为防止钢铁输水管的腐蚀，可用导线将其与镁块连接，这种防护方法为___________ 。(电化学保护法中的一种)
(5)基态
原子最高能层的原子轨道形状为___________ ，其价电子轨道表示式为___________ 。
(6)用琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成
，从结构角度来看，
易被氧化成的原因是___________ 。
(1)已知C、CO的燃烧热分别为393.5kJ/mol和283.0kJ/mol，写出碳不完全燃烧生成CO的热化学方程式
(2)Na、Mg、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为
(3)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种
A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱
(4)钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式为：
(5)基态
原子最高能层的原子轨道形状为(6)用琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成
，从结构角度来看，易被氧化成的原因是
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2 . 草酸锰晶体(
)是一种常见的化工产品，其在生产、生活中均有一定的运用。回答下列问题：
已知：①
②
③
(1)
___________ 
。(用含a、b、c的代数式表示)
(2)在
时，向密闭真空容器中加入足量
粉末，只发生反应③，达到平衡时测得
浓度为
。保持温度不变，将容器体积变为原来的2倍并保持体积不变，达到新平衡时测得，浓度等于___________(填标号)。
(3)草酸锰在不同催化剂(
和
)作用下分解速率与温度的关系如图所示。已知：速率常数与温度的关系式为
(
为活化能)。___________ (填“”或“”)，判断的依据是___________ 。
(4)
下，向恒容密闭容器中加入足量的粉末及充入
氧气，起始压强为
，发生反应： 
，经
达到平衡，此时测得混合气体平均相对分子质量为41。
①
内O2分压变化率为___________ 
。
②此温度下，该反应的压强平衡常数
___________ 
。
提示：用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数
，分压=总压×物质的量分数。
(5)研究发现，碳酸盐
分解机理如下：①
，②
，
稳定性强弱决定分解温度，即
越稳定，越容易发生反应②，分解温度越低。已知：
、
的半径依次为
、
，、
的分解温度依次为
、
。试用结构理论解释
的分解温度远低于的原因：___________ 。
(6)一定质量的在空气中灼烧，固体质量与温度的关系如图。___________ 。
②de段的化学方程式为___________ 。
)是一种常见的化工产品，其在生产、生活中均有一定的运用。回答下列问题：已知：①
②
③
(1)
。(用含a、b、c的代数式表示)(2)在
时，向密闭真空容器中加入足量粉末，只发生反应③，达到平衡时测得浓度为。保持温度不变，将容器体积变为原来的2倍并保持体积不变，达到新平衡时测得，浓度等于___________(填标号)。A． | B． | C． | D． |
(3)草酸锰在不同催化剂(
和)作用下分解速率与温度的关系如图所示。已知：速率常数与温度的关系式为(为活化能)。
”或“”)，判断的依据是(4)
下，向恒容密闭容器中加入足量的粉末及充入氧气，起始压强为，发生反应： ，经达到平衡，此时测得混合气体平均相对分子质量为41。①
内O2分压变化率为。②此温度下，该反应的压强平衡常数
。提示：用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数
，分压=总压×物质的量分数。(5)研究发现，碳酸盐
分解机理如下：①，②，稳定性强弱决定分解温度，即越稳定，越容易发生反应②，分解温度越低。已知：、的半径依次为、，、的分解温度依次为、。试用结构理论解释的分解温度远低于的原因：(6)一定质量的
在空气中灼烧，固体质量与温度的关系如图。
②de段的化学方程式为
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解题方法
3 . 探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知：为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在
下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数
见下表。
(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度，反应ⅰ_____ 反应 ⅱ(填“>”或“<”)。
(2)①从初始投料到达到平衡，反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为：_____ 。
②平衡体系中检测不到
，可认为存在反应：
，下列相关说法正确的是_____ (填标号)。
a．
b．
c．使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率
d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数
③由表中数据推算：丙烯选择性
_____ (列出计算式)。
(3)丙烷甲醇共进料时，还发生反应：ⅳ.
，在下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
时，体系总反应：
______ 
。
②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是______ 。
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知：
为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数见下表。| 物质 | 丙烯 | 乙烯 | 甲烷 | 丙烷 | 氢气 |
| 体积分数(%) | 21 | 23.7 | 55.2 | 0.1 | 0 |
(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度，反应ⅰ
(2)①从初始投料到达到平衡，反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为：
②平衡体系中检测不到
，可认为存在反应：，下列相关说法正确的是a．
b．
c．使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率
d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数
③由表中数据推算：丙烯选择性
(3)丙烷甲醇共进料时，还发生反应：ⅳ.
，在下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
时，体系总反应：。②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是
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4 . CH3OH是重要的能源物质，CO2转化为甲醇是一种有效减少CO2排放的方法。
(1)
加氢制甲醇过程中发生的主要反应为反应Ⅰ 
，
该反应一般认为通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步实现。
反应Ⅱ
反应Ⅲ
若反应Ⅱ为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
(2)向恒温2L容器中充入一定量和，发生反应
。图中过程Ⅰ、Ⅱ是在不同催化剂作用下的转化率
随时间(t)的变化曲线。
下列说法正确的是___________(填序号)。
(3)在25℃和
的条件下，发生反应，反应建立平衡后，再逐步增大体系的压强。表中列出了不同压强下平衡时物质CO的浓度。
①压强从
到
，平衡___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动；
②压强从
到
，浓度从0.20变为
的原因是___________ 。
(4)在温度
、容积2L的密闭容器中加入1mol和3mol发生如下反应：，平衡后的体积分数为50%。若在相同温度，相同体积的容器中加入2.4mol、4.2mol、1mol
、2mol
，平衡后，
___________ 
(填“>”“<”“=”或“不能确定”)
(5)温度为
时，在容积为2L的密闭容器中加入1mol和3mol发生下列反应，平衡时的物质的量为0.5mol。反应开始时与平衡时压强之比为___________ 。
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
(1)
加氢制甲醇过程中发生的主要反应为反应Ⅰ ，该反应一般认为通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步实现。
反应Ⅱ
反应Ⅲ
若反应Ⅱ为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
A． | B． | C． | D． |
(2)向恒温2L容器中充入一定量
和，发生反应。图中过程Ⅰ、Ⅱ是在不同催化剂作用下的转化率随时间(t)的变化曲线。下列说法正确的是___________(填序号)。
A．m点： |
B． 时刻改变的反应条件可能是增大水蒸气的浓度 |
| C．活化能：过程Ⅱ<过程Ⅰ |
| D．时刻改变的反应条件可能是降低温度 |
(3)在25℃和
的条件下，发生反应，反应建立平衡后，再逐步增大体系的压强。表中列出了不同压强下平衡时物质CO的浓度。| 压强(Pa) | | |  |
浓度( ) | 0.08 | 0.20 | 0.44 |
到，平衡②压强从
到，浓度从0.20变为的原因是(4)在温度
、容积2L的密闭容器中加入1mol和3mol发生如下反应：，平衡后的体积分数为50%。若在相同温度，相同体积的容器中加入2.4mol、4.2mol、1mol、2mol，平衡后，(填“>”“<”“=”或“不能确定”)(5)温度为
时，在容积为2L的密闭容器中加入1mol和3mol发生下列反应，平衡时的物质的量为0.5mol。反应开始时与平衡时压强之比为反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
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解题方法
5 . 合成氨工业和硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO其反应为：[Cu(NH3)2]++CO+NH3
[Cu(NH3)3CO]+ △H<0。吸收CO后的铜氨液经过适当处理可再生，恢复其吸收CO的能力，可循环使用。铜氨液再生适宜的生产条件是_______ 。
(2)将等物质的量的H2和N2通入绝热恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是_______(填标号，下同)。
接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化，二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。SO2的催化氧化热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=akJ·mol-1其催化机理分为三步：
第1步：SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s) △H=bkJ·mol-1
第2步：V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)2VOSO4(s) △H=ckJ·mol-1
第3步：_______。
(3)第3步热化学方程式_______ (△H的值用a、b、c的代数式表示)。
(4)T℃时，将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应。3min时反应达到平衡，此时测得O2还剩余0.1mol。则达平衡时SO2的转化率为_______ ；从反应开始至达到平衡，用SO3表示反应速率为_______ 。
(5)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是_______。
(6)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如图所示，催化性能最佳的是_______ (填标号)。
(7)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为α，用含p和α的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
(1)在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO其反应为：[Cu(NH3)2]++CO+NH3
[Cu(NH3)3CO]+ △H<0。吸收CO后的铜氨液经过适当处理可再生，恢复其吸收CO的能力，可循环使用。铜氨液再生适宜的生产条件是(2)将等物质的量的H2和N2通入绝热恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是_______(填标号，下同)。| A．容器内的压强不再变化 |
| B．相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等 |
| C．容器内气体的浓度c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：2 |
| D．N2的体积分数不再发生变化 |
接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化，二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。SO2的催化氧化热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=akJ·mol-1其催化机理分为三步：第1步：SO2(g)+V2O5(s)
SO3(g)+V2O4(s) △H=bkJ·mol-1第2步：V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)
2VOSO4(s) △H=ckJ·mol-1第3步：_______。
(3)第3步热化学方程式
(4)T℃时，将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应。3min时反应达到平衡，此时测得O2还剩余0.1mol。则达平衡时SO2的转化率为
(5)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是_______。
| A．温度越高，反应速率越大 |
| B．可根据不同α下的最大速率，选择最佳生产温度 |
| C．α=0.88的曲线代表平衡转化率 |
| D．α越大，反应速率最大值对应温度越低 |
(6)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如图所示，催化性能最佳的是
(7)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为α，用含p和α的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=
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解题方法
6 . 处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。
(1)环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。
已知：①2NO(g)=N2(g)＋O2(g) ΔH=-180.5 kJ·mol-1
②C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
③2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
某反应的平衡常数表达式为K=
，写出此反应的热化学方程式：___________ 。
(2)CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应为N2O(g)＋CO(g)
CO2(g)＋N2(g) ΔH=-365 kJ·mol-1，几种物质的相对能量如下：
①a=___________ kJ·mol-1，改变下列“量”，一定会引起ΔH发生变化的是___________ (填代号)
A．温度 B．反应物浓度 C．催化剂 D．化学计量数
②有人提出上述反应可以用“Fe＋”作催化剂。其总反应分两步进行：
第一步：___________ ；(写化学方程式)
第二步：FeO＋＋CO=Fe＋＋CO2。
(3)在实验室，采用I2O5测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的I2O5粉末和一定量的CO，发生反应：I2O5 (s)＋5CO(g)5CO2(g)＋I2(s)。测得CO的转化率如图1所示。___________ 。
②在此温度下，该可逆反应的平衡常数K=___________ (用含x的代数式表示)。
(4)工业上，利用CO和H2合成CH3OH，在1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和n mol H2，在250 ℃发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，测得平衡时混合气体中CH3OH的体积分数与H2的物质的量的关系如图2所示。在a、b、c、d点中，CO的平衡转化率最大的点是___________ 。
(1)环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。
已知：①2NO(g)=N2(g)＋O2(g) ΔH=-180.5 kJ·mol-1
②C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
③2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
某反应的平衡常数表达式为K=
，写出此反应的热化学方程式：(2)CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应为N2O(g)＋CO(g)
CO2(g)＋N2(g) ΔH=-365 kJ·mol-1，几种物质的相对能量如下：| 物质 | N2O(g) | CO(g) | CO2(g) | N2(g) |
| 相对能量/kJ·mol-1 | 475.5 | 283 | a | 393.5 |
A．温度 B．反应物浓度 C．催化剂 D．化学计量数
②有人提出上述反应可以用“Fe＋”作催化剂。其总反应分两步进行：
第一步：
第二步：FeO＋＋CO=Fe＋＋CO2。
(3)在实验室，采用I2O5测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的I2O5粉末和一定量的CO，发生反应：I2O5 (s)＋5CO(g)
5CO2(g)＋I2(s)。测得CO的转化率如图1所示。
②在此温度下，该可逆反应的平衡常数K=
(4)工业上，利用CO和H2合成CH3OH，在1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和n mol H2，在250 ℃发生反应：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)，测得平衡时混合气体中CH3OH的体积分数与H2的物质的量的关系如图2所示。在a、b、c、d点中，CO的平衡转化率最大的点是
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2023-10-26更新
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217次组卷
|
3卷引用：湖北省武汉市第四中学2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题
7 . Fe、Co、Cu等金属在回收利用和污水处理等多个领域都具有应用价值。回答下列问题：
(1)在金属催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g)+CO2(g)+3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g) 
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步：
I．
（g） 
II．
加氢生成乙二醇与甲醇。
①步骤II的热化学方程式是：_______ 。
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为
)，实验数据见下表：
由上表可知，温度越高，EC的转化率越高，原因是_______ 。温度升高到220℃时，乙二醇的产率反而降低，原因是_______ 。
(2)多晶
是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类(如
)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶和
为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后
浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右，生成的电极反应式为_______ 。
(3)与反应如果用
作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为研究催化剂的催化效率，将催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因：_______ 。(Co的性质与
相似)
(4)酸性条件下，铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图所示。
该物质转化示意图可以描述为_______ 。
和污水处理等多个领域都具有应用价值。回答下列问题：(1)
在金属催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。 (g)+CO2(g)+3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g) 获取乙二醇的反应历程可分为如下2步：
I．
（g） II．
加氢生成乙二醇与甲醇。①步骤II的热化学方程式是：
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为
)，实验数据见下表：| 反应温度/℃ |  的转化率/% | 乙二醇的产率/% |
| 160 | 23.8 | 23.2 |
| 180 | 62.1 | 60.9 |
| 200 | 99.9 | 94.7 |
| 220 | 99.9 | 92.4 |
(2)多晶
是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类(如)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶和为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右，生成的电极反应式为 (3)
与反应如果用作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为研究催化剂的催化效率，将催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因：相似) (4)酸性条件下，铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图所示。
该物质转化示意图可以描述为
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2023-08-14更新
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222次组卷
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2卷引用：湖北省武汉市武钢三中2023-2024学年高三上学期8月月考化学试题
解题方法
8 . 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖。工业合成氨生产示意图如图所示。
(1)下列有关合成氨工业的说法正确的是_________
(2)循环利用的Y是氮气和氢气，目的是__________________ 。
(3)在合成氨工业中，要使氨的产率增大，同时又能提高反应速率，可采取的措施有_________ (填编号)。
①使用催化剂 ②恒温恒容，增大原料气
和充入量 ③及时分离产生的
④升高温度 ⑤恒温恒容，充入惰性气体
使压强增大
(4)氮的固定和氮的循环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
值。
分析数据可知：
①在
下模拟工业固氮，某时刻
，此时
_________ 
(填“>”“<”或“=”)。
②人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是__________________ 。
(5)为获得合成氨的原料气氢气，某科研小组以太阳能为热源分解
，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下。
已知：
。
过程Ⅰ：
过程Ⅱ：……
过程Ⅱ的热化学方程式为_________ 。
(1)下列有关合成氨工业的说法正确的是_________
| A．工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在低温或常温时可自发进行 |
| B．合成氨反应中，反应物的总键能小于产物的总键能 |
C．合成氨厂一般采用的压强为 ，因为该压强下铁触媒的活性最高 |
| D．的量越多，的转化率越大，因此，充入的越多越有利于的合成 |
(3)在合成氨工业中，要使氨的产率增大，同时又能提高反应速率，可采取的措施有
①使用催化剂 ②恒温恒容，增大原料气
和充入量 ③及时分离产生的④升高温度 ⑤恒温恒容，充入惰性气体
使压强增大(4)氮的固定和氮的循环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
值。| 反应 | 大气固氮 | 工业固氮 | |||
温度 | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
|  | 0.1 |  | 0.507 | 0.152 |
①在
下模拟工业固氮，某时刻，此时(填“>”“<”或“=”)。②人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是
(5)为获得合成氨的原料气氢气，某科研小组以太阳能为热源分解
，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下。已知：
。 过程Ⅰ：
过程Ⅱ：……
过程Ⅱ的热化学方程式为
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9 . 我国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。催化加氢合成二甲醚是一种实现“碳中和”理想的转化方法。该过程中涉及的反应如下：
主反应：
副反应： 
回答下列问题：
(1)主反应通过以下步骤来实现：
I. 
II.
则主反应的
_______ 
。
(2)在恒压、和的起始量一定时，平衡转化率和平衡时
的选择性随温度的变化如下图所示，的选择性
。平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______
②420℃时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性约为50%。不改变反应时间，一定能提高选择性的措施有_______ (填标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.增大
D.更换适宜的催化剂
(3)在温度为543K。原料组成为
、初始总压为4MPa恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时的转化率为30%，二甲醚的选择性为50%，则氢气的转化率
_______ ；主反应的压强平衡常数_______ (列出计算式)。
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度大等优点。若电解质溶液呈碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______ 。
(5)1，2-丙二醇(
)单分子解离反应相对能量如图所示，路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中_______ 路径的速率最慢。
催化加氢合成二甲醚是一种实现“碳中和”理想的转化方法。该过程中涉及的反应如下：主反应：
副反应：
回答下列问题：
(1)主反应通过以下步骤来实现：
I.
II.
则主反应的
。(2)在恒压、
和的起始量一定时，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图所示，的选择性。
平衡转化率随温度升高而增大的原因是②420℃时，在催化剂作用下
与反应一段时间后，测得的选择性约为50%。不改变反应时间，一定能提高选择性的措施有A.升高温度 B.增大压强 C.增大
D.更换适宜的催化剂(3)在温度为543K。原料组成为
、初始总压为4MPa恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时的转化率为30%，二甲醚的选择性为50%，则氢气的转化率(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度大等优点。若电解质溶液呈碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为
(5)1，2-丙二醇(
)单分子解离反应相对能量如图所示，路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中
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10 . 2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国的大国风范。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为：
①
②
③
(1)根据上述反应求：④
的
___________ 。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上反应④的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
写出该历程中决速步骤的化学方程式：________ 。
(3)一体积可变的密闭容器中，在保持a MPa下，按照
投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示：
①图中m曲线代表的物质为________ 。
②下列说法正确的是________ (填标号)。
A．180~380℃范围内，H2的平衡转化率始终低于CO2
B．温度越高，越有利于工业生产CH3OH
C．一定时间内反应，加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的产率
D．150~400℃范围内，随着温度的升高，CO2的反应速率先减小后增大
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，270℃时反应①的分压平衡常数为________ (保留2位有效数字)。
(4)在一定条件下，密闭容器中加入一定量的CO、H2O(g)和催化剂仅发生反应，其速率方程为
，
，其中
、
为正、逆反应速率，
、
分别为速率常数，p为气体的分压。已知降低温度时，
增大，调整CO和H2O初始投料比，测得CO的平衡转化率如图，A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是________ ，在C点所示投料比下，当CO转化率达到40%时，
________ 。
二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为：
①
②
③
(1)根据上述反应求：④
的。(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上反应④的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
写出该历程中决速步骤的化学方程式：
(3)一体积可变的密闭容器中，在保持a MPa下，按照
投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示： ①图中m曲线代表的物质为
②下列说法正确的是
A．180~380℃范围内，H2的平衡转化率始终低于CO2
B．温度越高，越有利于工业生产CH3OH
C．一定时间内反应，加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的产率
D．150~400℃范围内，随着温度的升高，CO2的反应速率先减小后增大
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数
，270℃时反应①的分压平衡常数为(4)在一定条件下，密闭容器中加入一定量的CO、H2O(g)和催化剂仅发生反应
，其速率方程为，，其中、为正、逆反应速率，、分别为速率常数，p为气体的分压。已知降低温度时，增大，调整CO和H2O初始投料比，测得CO的平衡转化率如图，A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是
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2023-06-29更新
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454次组卷
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2卷引用：湖北省华中师范大学第一附属中学2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题
