23-24高三上·上海浦东新·阶段练习
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解题方法
1 . 化石燃料的合理开发利用。2023年3月，科研成果“温和压力条件下实现乙二醇合成”入选2022年度中国科学十大进展，该成果有望促进煤化工的绿色发展，降低我国乙二醇产业对石油的依赖。
(1)在实际工业生产中，乙二醇可通过环氧乙烷与水直接化合的方法合成，其合成路线如图所示，下列说法正确的是___________ 。
(2)乙二醛是一种重要的精细化工产品，主要用于纺织工业，做纤维处理剂能增加棉花、尼龙等纤维的纺缩和防皱性，可利用乙二醇气相氧化法进行工业制备。
已知：
kJ/mol，
kJ/mol，
则乙二醇气相氧化反应
的
___________ ；相同温度下，该反应的化学平衡常数
___________ (用含
、的代数式表示)。
(3)对于上述乙二醇气相氧化反应，当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物
的产率与反应温度的关系如下图所示，反应温度在450~495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是___________ 、___________ 。
(4)在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，一定能说明乙二醇气相氧化反应达到平衡状态的是___________(填选项字母)。
(5)合成环已酮缩乙二醇的原理为
+HOCH2CH2OH
+H2O，在反应体系中加入适量苯，利用如图装置(加热及夹持装置省略)制备环已酮缩乙二醇，下列说法正确的是___________ 。
(1)在实际工业生产中，乙二醇可通过环氧乙烷与水直接化合的方法合成，其合成路线如图所示，下列说法正确的是
| A．乙二醇可用于生产汽车防冻液 | B． 的结构简式为 |
| C．乙二醇和甘油互为同系物 | D．上述合成路线的设计不符合“绿色化学”理念 |
已知：
kJ/mol， kJ/mol，则乙二醇气相氧化反应
的、的代数式表示)。(3)对于上述乙二醇气相氧化反应，当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物
的产率与反应温度的关系如下图所示，反应温度在450~495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是 (4)在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，一定能说明乙二醇气相氧化反应达到平衡状态的是___________(填选项字母)。
| A．体系压强不再变化 | B．氧醇比保持不变 |
| C．混合气体的密度保持不变 | D．气体平均相对分子质量保持不变 |
+HOCH2CH2OH+H2O，在反应体系中加入适量苯，利用如图装置(加热及夹持装置省略)制备环已酮缩乙二醇，下列说法正确的是 | A．a是冷却水的进水口 |
B．苯可将反应产生的水及时带出，也可用 替代苯 |
| C．当苯即将回流至烧瓶中时，应将分水器中的水和苯放出 |
| D．利用分水器分离出水，可提高环已酮缩乙二醇的产率 |
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2 . 随着时代的进步，人类对能源的需求量与日俱增，我国全球首套焦炉气化学合成法生产无水乙醇的工业示范项目打通全流程实现，项目投产成功。
(1)3CO(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______ (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
已知：i．2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1
ii．CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g) ΔH2
iii．CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH3
在恒温恒容密闭容器中充入3molCO(g)和7molH2(g)仅发生反应3CO(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g)，下列叙述正确的是_______ (填标号)。
A．混合气体总压强不随时间变化时，反应达到平衡状态
B．反应达到平衡时，CH3CH2OH体积分数可能为25%
C．反应达到平衡后，再充入少量CO，CO的平衡转化率增大
D．反应达到平衡后，再加入高效催化剂，乙醇产率保持不变
(2)醋酸酯加氢制乙醇是一个乙酰基产物制备乙醇的路线。
①醋酸酯加氢的催化效能如表所示：
上述实验中，催化效能最好的为实验_______ (填序号)，与之对比，实验3中，醋酸酯平衡转化率较低的主要原因可能是________ (从表中所给条件的角度分析)。
②醋酸甲酯加氢历程一般认为可分为如下步骤(*代表催化剂位点，已知：CH3CO*+H·→CH3CHO)：
a．CH3COOCH3→CH3CO·+CH3O·
b．CH3CO·+*→CH3CO*(慢)
c．CH3O·+*→CH3O*(快)
d．CH3CO*+3H·→CH3CH2OH
e．CH3O*+H·→CH3OH
……
其中，在b和c的步骤中，活化能较小的是_______ (填标号，下同)，控制总反应速率的步骤是_______ ，分析上述步骤，副产物除CH3OH外，还可能有_______ (写一种即可)。
(3)甲醇也是新能源的重要组成部分。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下：
iv．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0
v．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH5>0
vi．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH6<0
在不同压强下、按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3进行投料，在容器中发生上述3个反应，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物(即CH3OH和CO)中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图，压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______ ，曲线_______ (填“m”或“n”)代表CH3OH在含碳产物中物质的量分数，在T1℃下，压强为p3时，反应v的浓度平衡常数Kc=_______ (填含α的表达式)。
(1)3CO(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=已知：i．2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1ii．CH3OCH3(g)+CO(g)
CH3COOCH3(g) ΔH2iii．CH3COOCH3(g)+2H2(g)
CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH3在恒温恒容密闭容器中充入3molCO(g)和7molH2(g)仅发生反应3CO(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g)，下列叙述正确的是A．混合气体总压强不随时间变化时，反应达到平衡状态
B．反应达到平衡时，CH3CH2OH体积分数可能为25%
C．反应达到平衡后，再充入少量CO，CO的平衡转化率增大
D．反应达到平衡后，再加入高效催化剂，乙醇产率保持不变
(2)醋酸酯加氢制乙醇是一个乙酰基产物制备乙醇的路线。
①醋酸酯加氢的催化效能如表所示：
| 实验组 | 催化剂 | 原料 | 反应条件 | 反应性能 | ||
| 温度/°C | 压力/MPa | 转化率/% | 选择性/% | |||
| 1 | Cu/SiO2 | 醋酸甲酯 | 190 | 28 | 96.1 | 99.0 |
| 2 | Cu-Cr | 醋酸乙酯 | 250 | 2.8 | 接近完全 | 93.8 |
| 3 | Cu/ZnO | 醋酸乙酯 | 185 | 1 | 56 | 99.0 |
| 4 | Cu/SiO2 | 醋酸乙酯 | 280 | 4.0 | 94.6 | 96.6 |
②醋酸甲酯加氢历程一般认为可分为如下步骤(*代表催化剂位点，已知：CH3CO*+H·→CH3CHO)：
a．CH3COOCH3→CH3CO·+CH3O·
b．CH3CO·+*→CH3CO*(慢)
c．CH3O·+*→CH3O*(快)
d．CH3CO*+3H·→CH3CH2OH
e．CH3O*+H·→CH3OH
……
其中，在b和c的步骤中，活化能较小的是
(3)甲醇也是新能源的重要组成部分。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下：
iv．CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0v．CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH5>0vi．CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH6<0在不同压强下、按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3进行投料，在容器中发生上述3个反应，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物(即CH3OH和CO)中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图，压强p1、p2、p3由大到小的顺序为
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2023-03-13更新
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613次组卷
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4卷引用：辽宁省锦州市部分学校2022-2023学年高三3月联考化学试题
11-12高三上·浙江杭州·阶段练习
3 . 氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸，溶于水和液氨，不溶于乙醇。在工业上用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂。用尿素[CO(NH2)2]和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)为原料合成氨基磺酸的路线如下：
(1)重结晶用10%～12%的硫酸作溶剂而不用水作溶剂的原因是______________
(2)“磺化”步骤中所发生的反应为：
①CO(NH2)2(s) ＋ SO3(g)
H2NCONHSO3H(s) △H<0
②H2NCONHSO3H + H2SO42H2NSO3H + CO2↑
“磺化”过程应控制反应温度为75~80℃，若温度高于80℃，氨基磺酸的产率会降低，原因是_______________ 。
(3)测定产品中氨基磺酸纯度的方法如下：称取7.920g产品配成l000mL待测液，量取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入2mL 0.2mol·L－1稀盐酸，用淀粉碘化钾试剂作指示剂，逐滴加入0.08000mol·L－1NaNO2溶液，当溶液恰好变蓝时，消耗NaNO2溶液25．00mL，此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2，NaNO2的还原产物也为N2。试求产品中氨基磺酸的质量分数________ 。
(4)以酚酞为指示剂，用NaOH进行酸碱中和滴定也能测定产品中氨基磺酸的纯度，测定结果通常比NaNO2法偏高，原因是氨基磺酸中混有___________ 杂质。
(1)重结晶用10%～12%的硫酸作溶剂而不用水作溶剂的原因是
(2)“磺化”步骤中所发生的反应为：
①CO(NH2)2(s) ＋ SO3(g)
H2NCONHSO3H(s) △H<0②H2NCONHSO3H + H2SO4
2H2NSO3H + CO2↑“磺化”过程应控制反应温度为75~80℃，若温度高于80℃，氨基磺酸的产率会降低，原因是
(3)测定产品中氨基磺酸纯度的方法如下：称取7.920g产品配成l000mL待测液，量取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入2mL 0.2mol·L－1稀盐酸，用淀粉碘化钾试剂作指示剂，逐滴加入0.08000mol·L－1NaNO2溶液，当溶液恰好变蓝时，消耗NaNO2溶液25．00mL，此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2，NaNO2的还原产物也为N2。试求产品中氨基磺酸的质量分数
(4)以酚酞为指示剂，用NaOH进行酸碱中和滴定也能测定产品中氨基磺酸的纯度，测定结果通常比NaNO2法偏高，原因是氨基磺酸中混有
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4 . 2022年4月16日，中国空间站的3名航天员乘神舟十三号载人飞船平安返回地球。空间站处理的一种重要方法是对进行收集和再生处理，重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步：
I．固态胺吸收与浓缩
在水蒸气存在下固态胺吸收反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应)，再解吸出的简单方法是加热。
Ⅱ．的加氢甲烷化，
还原制
的部分反应如下：
i．
ii．
(1)反应
的
___________ 
。
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与
，进行反应ii，下列能判断反应已达化学平衡状态的是___________ 。
a．容器中混合气体密度不变 b．混合气体中
与
之比不变
c．
d．容器内温度不变
Ⅲ．和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应
，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：
(3)高于320℃后，以Ni为催化剂，转化率仍在上升，其原因是___________ 。
(4)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__________ 。
(5)控制起始时
，p=1atm，恒容条件下，若只发生反应i、ii，平衡时各物质的量分数随温度的变化如图所示：
①图中代表的曲线是___________ (填“a”、“b”或“c”)；温度低于500℃时，CO的物质的量分数约为0，说明此条件下，反应___________ (填“i”或“ii”)化学平衡常数大，反应完全。
②M点(T<500℃)时，反应的平衡常数
___________ 
(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
的一种重要方法是对进行收集和再生处理，重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步：I．固态胺吸收与浓缩
在水蒸气存在下固态胺吸收
反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应)，再解吸出的简单方法是加热。Ⅱ．
的加氢甲烷化，还原制的部分反应如下：i．
ii．
(1)反应
的。(2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与
，进行反应ii，下列能判断反应已达化学平衡状态的是a．容器中混合气体密度不变 b．混合气体中
与之比不变c．
d．容器内温度不变Ⅲ．和
合成甲烷也是资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应，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：(3)高于320℃后，以Ni为催化剂，
转化率仍在上升，其原因是(4)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
(5)控制起始时
，p=1atm，恒容条件下，若只发生反应i、ii，平衡时各物质的量分数随温度的变化如图所示：①图中代表
的曲线是②M点(T<500℃)时，反应
的平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
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5 . 我国科研人员成功研制出一条从二氧化碳合成淀粉的途径，其中第一步为
，为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供了一种新思路。
(1)计算机模拟该反应的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂上面的物质用“*”标注，“TS”表示过渡状态。
①
=_______ kJ∙mol-1。
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为_______ 。
(2)实验研究表明，其他条件相同时，使用分子筛(分子筛能选择性分离出水蒸气)能有效提高甲醇的平衡产率，其原因是_______ 。
(3)540K下，分别按初始投料比
进行该反应，得到不同压强下H2的平衡转化率关系如图：
①投料比
的曲线为_______ (填“a”、“b”或“c”)，说明理由_______ 。
②该反应压强平衡常数的表达式
_______ 0(用平衡分压代替平衡浓度)。
③已知540K下该反应
，某时刻测得某容器内
，
，
，此时v(正)_______ v(逆)(填“>”、“=”或“>”)。
(4)目前，科研人员在研究光电催化CO2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_______ 。
，为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供了一种新思路。(1)计算机模拟该反应的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂上面的物质用“*”标注，“TS”表示过渡状态。
①
=②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为
(2)实验研究表明，其他条件相同时，使用分子筛(分子筛能选择性分离出水蒸气)能有效提高甲醇的平衡产率，其原因是
(3)540K下，分别按初始投料比
进行该反应，得到不同压强下H2的平衡转化率关系如图：①投料比
的曲线为②该反应压强平衡常数的表达式
③已知540K下该反应
，某时刻测得某容器内，，，此时v(正)(4)目前，科研人员在研究光电催化CO2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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6 . 通过“CO2—合成气—高附加值产品”的工艺路线，可有效实现CO2的资源化利用。CO2和H2合成甲醇的过程中会发生如下两个反应：
Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
(1)反应Ⅰ的焓变ΔH1=___________ kJ/mol。
(2)若在绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是________
(3)已知反应Ⅱ的正反应速率v正=k正·p(CO2)·p(H2)，逆反应速率v逆=k逆·p(CO)·p(H2O)，k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，lgk(k表示k正或k逆)与
的关系如下图所示，其中直线a、b分别表示k正、k逆随温度的变化。升高温度，反应Ⅱ的平衡常数K___________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
①平衡时反应Ⅰ的平衡常数Kp=___________ kPa-2(用平衡分压表示平衡常数)，平衡时氢气的转化率为___________ 。
②进一步提高氢气平衡转化率的方法有___________ 、___________ (写两种不同的方法)。
(5)电催化还原CO2的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点，CO2在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图2所示。据此判断该过程的决速步骤为___________ (填“a”、“b”或“c”)，电催化还原CO2的电极反应式为___________ 。
Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1Ⅱ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
| 物质 | CO2(g) | H2O(g) | CH3OH(g) | H2(g) |
| 标准生成热/kJ/mol | -393.5 | -241.8 | -201.2 | 0.0 |
(2)若在绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是________
| A．容器内气体的压强不变 | B．容器内温度不变 |
| C．容器内气体的密度不再改变 | D．容器内气体的平均相对分子质量不变 |
的关系如下图所示，其中直线a、b分别表示k正、k逆随温度的变化。升高温度，反应Ⅱ的平衡常数K
①平衡时反应Ⅰ的平衡常数Kp=
②进一步提高氢气平衡转化率的方法有
(5)电催化还原CO2的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点，CO2在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图2所示。据此判断该过程的决速步骤为
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7 . 含氮化合物对工业生产有多种影响，化学工作者设计了如下再利用的方案：
(1)以NH3和CO2为原料合成化肥-尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化如图：
①已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测
___________ 
(填“>”“<”或“=”)。
②该反应达到化学平衡后，下列措施能提高NH3转化率的是___________ 。
A．缩小容器的体积 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度 D．选用更有效的催化剂
(2)氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。
Ⅰ：
；
Ⅱ：
；
在容积固定的密闭容器中充入1.5molNH3和1.55molO2，一定时间段内，在催化剂作用下发生上述反应。生成物NO和N2的物质的量随温度的变化曲线如图。
①当温度处于400℃～840℃时，N2的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是___________ 。
②840℃时，反应以反应Ⅰ为主，则NH3的转化率为___________ 。(保留小数点后2位)；若520℃时起始压强为
，恒温下平衡时容器中水的分压为___________ (列出算式)。
(1)以NH3和CO2为原料合成化肥-尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化如图：
①已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测
(填“>”“<”或“=”)。②该反应达到化学平衡后，下列措施能提高NH3转化率的是
A．缩小容器的体积 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度 D．选用更有效的催化剂
(2)氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。
Ⅰ：
；Ⅱ：
；在容积固定的密闭容器中充入1.5molNH3和1.55molO2，一定时间段内，在催化剂作用下发生上述反应。生成物NO和N2的物质的量随温度的变化曲线如图。
①当温度处于400℃～840℃时，N2的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是
②840℃时，反应以反应Ⅰ为主，则NH3的转化率为
，恒温下平衡时容器中水的分压为
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解题方法
8 . 研究
、的转化既可减少碳排放，又可获得许多实用的含碳物质。回答下列问题：
(1)以、为原料，在铜基催化剂作用下可合成甲醇，反应如下(不考虑副反应)：
反应在恒容密闭容器中进行。反应时间一定，甲醇的产率随温度的变化如图所示(不考虑此过程中催化剂活性的变化)。
甲醇产率随温度升高先增大后减小的原因是___________ 。
(2)以、为原料在一定条件下也可合成甲醇，发生的反应如下：
主反应：
副反应：
一定条件下，向体积为
的恒容密闭容器中投入
和
从发生上述反应，平衡时容器内
的物质的量为
，C的物质的量为
。则主反应的平衡常数___________ 。
(3)我国科学家设计熔盐捕获与转化装置如图所示：
①d极的电极反应式为___________ 。
②若电源使用铅蓄电池，当电路中转移
电子时，
电极的质量理论上增加了___________ g。
(4)水煤气变换是重要的化工过程，反应为：
。已知该反应的平衡常数K与热力学温度T的关系为
(m、n均为正数)。
①水煤气变换是___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②热力学温度为
时，在恒温密闭容器中将等物质的量的和
混合，选择适当的催化剂进行反应。平衡时体系中的物质的量分数为
，则___________ (填标号)。
A．
B．
C．
、的转化既可减少碳排放，又可获得许多实用的含碳物质。回答下列问题：(1)以
、为原料，在铜基催化剂作用下可合成甲醇，反应如下(不考虑副反应)：反应在恒容密闭容器中进行。反应时间一定，甲醇的产率随温度的变化如图所示(不考虑此过程中催化剂活性的变化)。
甲醇产率随温度升高先增大后减小的原因是
(2)以
、为原料在一定条件下也可合成甲醇，发生的反应如下：主反应：
副反应：
一定条件下，向体积为
的恒容密闭容器中投入和从发生上述反应，平衡时容器内的物质的量为，C的物质的量为。则主反应的平衡常数(3)我国科学家设计
熔盐捕获与转化装置如图所示：①d极的电极反应式为
②若电源使用铅蓄电池，当电路中转移
电子时，电极的质量理论上增加了(4)水煤气变换是重要的化工过程，反应为：
。已知该反应的平衡常数K与热力学温度T的关系为(m、n均为正数)。①水煤气变换是
②热力学温度为
时，在恒温密闭容器中将等物质的量的和混合，选择适当的催化剂进行反应。平衡时体系中的物质的量分数为，则A．
B．C．
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解题方法
9 . 含氮化合物对工业生产有多种影响，化学工作者设计了如下再利用的方案：
(1)以
和为原料合成化肥-尿素
，两步反应的能量变化如图：
①已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测
___________ 
(填“>”“<”或“=”)。
②该反应达到化学平衡后，下列措施能提高转化率的是___________ 。
A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
(2)氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。
Ⅰ：
；
Ⅱ：；
在容积固定的密闭容器中充入
和
，一定时间段内，在催化剂作用下发生上述反应。生成物
和
的物质的量随温度的变化曲线如图。
①当温度处于400℃～840℃时，的物质的量减少，的物质的量增加，其原因是___________ 。
②840℃时，反应以反应Ⅰ为主，则的转化率为___________ 。(保留小数点后2位，下同)；
若520℃时起始压强为
，恒温下反应Ⅱ的平衡常数___________ (
为以分压表示的平衡常数)
(3)肼
-空气燃料电池是一种新型环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20％～30％的
溶液。肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式：___________ 。假设使用肼-空气燃枓电池电解精炼铜(已知铜的摩尔质量为
)，阴极质量变化为
，则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气___________ L(假设空气中氧气体积分数为20％)。
(1)以
和为原料合成化肥-尿素，两步反应的能量变化如图：①已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测
(填“>”“<”或“=”)。②该反应达到化学平衡后，下列措施能提高
转化率的是A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
(2)氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。
Ⅰ：
；Ⅱ：
；在容积固定的密闭容器中充入
和，一定时间段内，在催化剂作用下发生上述反应。生成物和的物质的量随温度的变化曲线如图。①当温度处于400℃～840℃时，
的物质的量减少，的物质的量增加，其原因是②840℃时，反应以反应Ⅰ为主，则
的转化率为若520℃时起始压强为
，恒温下反应Ⅱ的平衡常数为以分压表示的平衡常数)(3)肼
-空气燃料电池是一种新型环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20％～30％的溶液。肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式：)，阴极质量变化为，则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气
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2022-12-28更新
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226次组卷
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3卷引用：河南省顶级名校2022-2023学年高三上学期12月摸底考试化学试题
2010·江苏扬州·模拟预测
解题方法
10 . 甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)……Ⅰ
CH4的转化率与温度、压强的关系如图。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为_______ 。
②图中的P1_______ P2(填“<”、“>”或“=”)，100℃时平衡常数为_______ 。
③在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下， 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……Ⅱ
④该反应的△H_______ 0，△S_______ 0(填“<”、“>”或“=”)。
⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_______ 。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He，使体系总压强增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据_______ 。
B.根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强_______ 。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)……ⅠCH4的转化率与温度、压强的关系如图。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为
②图中的P1
③在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将
(2)在压强为0.1 MPa条件下， 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ……Ⅱ④该反应的△H
⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He，使体系总压强增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
| 实验编号 | T(℃) | n (CO)/n(H2) | P(MPa) |
| ⅰ | 150 | 1/3 | 0.1 |
| ⅱ | 5 | ||
| ⅲ | 350 | 5 |
B.根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强
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