1 . 氢能是应用前景广阔的新能源。
(1)制氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。
①阳极活性物质Ni(OH)2首先放电生成NiOOH，该过程的电极反应式为___________ 。
②CO(NH2)2吸附在NiOOH上被氧化生成N2.根据电负性规则，CO(NH2)2分子中能被Ni吸附的原子是___________ (填元素符号)。
(2)储氢。部分H2和Mg一定条件下化合生成MgH2以储氢；部分H2和N2在催化剂表面合成氨以储氢，其反应机理的部分过程如图-1所示。______ 。
②研究发现，使用Ru系催化剂时，N2在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤，实际工业生产时，将n(H2)/n(N2)控制在1.8~2.2之间，比理论值3小，其原因是___________ 。
(3)释氢。MgH2可通过热分解和水解两种方法制得H2。相较于热分解，从物质转化和能量利用的角度分析，MgH2水解释氢方法的优点有___________ 。
(4)储氢物质NH3的运用。NH3常用于烟气(主要成分NO、NO2)脱硝。以N2为载气，将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管，研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。___________ 。
②如图-3所示，温度高于350℃时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高，其原因是___________ 。
③实验证明，烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4+氧化SO2生成SO
覆盖在生成的Ce3+表面，阻止了O2氧化Ce3+)。而添加CuO后抗硫能力显著增强，请结合图-4机理，说明抗硫能力增强的原因___________ 。
(1)制氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。
①阳极活性物质Ni(OH)2首先放电生成NiOOH，该过程的电极反应式为
②CO(NH2)2吸附在NiOOH上被氧化生成N2.根据电负性规则，CO(NH2)2分子中能被Ni吸附的原子是
(2)储氢。部分H2和Mg一定条件下化合生成MgH2以储氢；部分H2和N2在催化剂表面合成氨以储氢，其反应机理的部分过程如图-1所示。
②研究发现，使用Ru系催化剂时，N2在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤，实际工业生产时，将n(H2)/n(N2)控制在1.8~2.2之间，比理论值3小，其原因是
(3)释氢。MgH2可通过热分解和水解两种方法制得H2。相较于热分解，从物质转化和能量利用的角度分析，MgH2水解释氢方法的优点有
(4)储氢物质NH3的运用。NH3常用于烟气(主要成分NO、NO2)脱硝。以N2为载气，将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管，研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。
②如图-3所示，温度高于350℃时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高，其原因是
③实验证明，烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4+氧化SO2生成SO
覆盖在生成的Ce3+表面，阻止了O2氧化Ce3+)。而添加CuO后抗硫能力显著增强，请结合图-4机理，说明抗硫能力增强的原因
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2 . 空气中
含量的控制和资源利用具有重要意义。
(1)利用高炉炼铁尾气中的制取有机物的过程如下：
随电解电压的变化如下图1所示：
，选择性
．
“电解”在质子交换膜电解池中进行，生成
的电极反应式为____________ ，当电解电压为
时，生成
和的选择性之比为____________ ．
(2)利用铟氧化物催化
制取
的可能机理如下图2所示，
无催化活性，形成氧空位后具有较强催化活性，将固定比例的混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管，选择性、转化率随气体流速变化曲线如下图3所示，
和
放出
的热量，其热化学方程式为____________ ．
②若原料气中
比例过低、过高均会减弱催化剂活性，原因是____________ ．
③制取时，同时发生反应
，气体流速分别为
和
，相同时间内生成的质量，前者____________ 后者（选填“>”、“=”或“<”）；保持气体流速不变，反应管内温度从
升高到
，测得出口处和的物质的量均减小，可能的原因是____________ ．
含量的控制和资源利用具有重要意义。(1)利用高炉炼铁尾气中的
制取有机物的过程如下：
随电解电压的变化如下图1所示：
，选择性．“电解”在质子交换膜电解池中进行，生成
的电极反应式为时，生成和的选择性之比为(2)利用铟氧化物催化
制取的可能机理如下图2所示，无催化活性，形成氧空位后具有较强催化活性，将固定比例的混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管，选择性、转化率随气体流速变化曲线如下图3所示，
和放出的热量，其热化学方程式为②若原料气中
比例过低、过高均会减弱催化剂活性，原因是③制取
时，同时发生反应，气体流速分别为和，相同时间内生成的质量，前者升高到，测得出口处和的物质的量均减小，可能的原因是
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3 . 
是新能源汽车动力电池的重要原材料，当前有多种提锂工艺能从盐湖卤水(主要含
、
、
、
、
、
)中提纯分离锂元素。
已知：当一个反应的K大于
时，可以认为该反应进行完全
Ⅰ.沉淀法提锂
(1)向盐湖卤水中加入磷酸盐，然后用NaOH溶液调节pH，可以分步得到
、
、
、
沉淀。
①调节pH过程中，将转化为，该反应的离子方程式为___________ 。
②实验过程中若要使
转化完全，溶液的pH至少要调节至___________ 。(设溶液的体积为1L)。
Ⅱ.吸附法提锂
锂锰氧化合物离子筛是一种常用的提取锂离子的无机材料，提锂机理分为氧化还原吸附及离子交换吸附。
(2)氧化还原吸附
①
是一种提锂效果非常优异的无机材料，其晶胞结构如图所示，其中“●”表示元素___________ (填元素符号)
②吸附锂的机理分两步进行：
第一步酸性条件下脱锂，获得(□)
，“□”是晶体中的空位，反应如下：
第二步取出(口)并洗净后投入碱性含锂溶液中，吸附后恢复为并有气体放出，请书写第二步反应的离子方程式___________ 。
③该吸附剂的另一优点是选择性高，吸附而几乎不能吸附溶液中的、
，其可能的原因是___________ 。
(3)离子交换吸附
是离子交换吸附材料，其吸附交换原理为
，用等量的吸附相同体积溶液中的，溶液起始的pH与吸附平衡后的pH关系如图所示，要使该材料能吸附溶液中的，控制溶液起始pH必须大于___________ 。请确定溶液起始吸附最佳的pH并说明理由___________ 。
是新能源汽车动力电池的重要原材料，当前有多种提锂工艺能从盐湖卤水(主要含、、、、、)中提纯分离锂元素。已知：当一个反应的K大于
时，可以认为该反应进行完全Ⅰ.沉淀法提锂
(1)向盐湖卤水中加入磷酸盐，然后用NaOH溶液调节pH，可以分步得到
、、、沉淀。①调节pH过程中，
将转化为，该反应的离子方程式为②实验过程中若要使
转化完全，溶液的pH至少要调节至Ⅱ.吸附法提锂
锂锰氧化合物离子筛是一种常用的提取锂离子的无机材料，提锂机理分为氧化还原吸附及离子交换吸附。
(2)氧化还原吸附
①
是一种提锂效果非常优异的无机材料，其晶胞结构如图所示，其中“●”表示元素②
吸附锂的机理分两步进行：第一步酸性条件下脱锂，获得(□)
，“□”是晶体中的空位，反应如下：第二步取出(口)
并洗净后投入碱性含锂溶液中，吸附后恢复为并有气体放出，请书写第二步反应的离子方程式③该吸附剂的另一优点是选择性高，吸附
而几乎不能吸附溶液中的、，其可能的原因是(3)离子交换吸附
是离子交换吸附材料，其吸附交换原理为，用等量的吸附相同体积溶液中的，溶液起始的pH与吸附平衡后的pH关系如图所示，要使该材料能吸附溶液中的，控制溶液起始pH必须大于
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解题方法
4 . 
催化剂能催化
脱除烟气中的NO，反应为
(1)催化剂___________ 改变ΔH(填“能”或“不能”)
(2)催化剂的制备。将预先制备的一定量的
粉末置于80℃的水中，在搅拌下加入一定量的
溶液，经蒸发焙烧等工序得到颗粒状催化剂。在水溶液中
水解为
沉淀的离子方程式为___________ ；
(3)催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、
、(其余为
)气体匀速通过装有催化剂的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如题图所示。反应温度在50～150℃范围内，NO转化为的转化率迅速上升，原因是：___________
(4)废催化剂的回收。回收催化剂并制备
的过程可表示为
①酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有___________ 。
②向pH=8的
溶液中加入过量的
溶液，生成沉淀。已知
，加过量溶液的目的是___________ 。
(5)
ΔH___________ 
(填“>”“<”或“=”)
催化剂能催化脱除烟气中的NO，反应为 (1)催化剂
(2)催化剂的制备。将预先制备的一定量的
粉末置于80℃的水中，在搅拌下加入一定量的溶液，经蒸发焙烧等工序得到颗粒状催化剂。在水溶液中水解为沉淀的离子方程式为(3)催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、
、(其余为)气体匀速通过装有催化剂的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如题图所示。反应温度在50～150℃范围内，NO转化为的转化率迅速上升，原因是：(4)废催化剂的回收。回收
催化剂并制备的过程可表示为①酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有
②向pH=8的
溶液中加入过量的溶液，生成沉淀。已知，加过量溶液的目的是(5)
ΔH(填“>”“<”或“=”)
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解题方法
5 . 工业合成氨是20世纪的伟大成就之一，但化肥的过度使用、硝酸工业废气和机动车尾气的排放，给水体和大气带来了一定程度的污染，需要进行综合处理。
Ⅰ．含氮污染处理
(1)水体中氨氮处理：在微生物作用下，废水中
经两步反应被氧化成
△H=-273kJ/mol
△H=-146kJ/mol
则(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是_______ 。
(2)大气中NO处理：电解NaCl溶液(调节起始pH约为9)获得NaClO溶液，可用于去除大气中NO。其他条件相同，电解所得溶液中相关成分的浓度与电流强度的关系如图所示。
①用电解所得NaClO溶液氧化NO生成Cl-和，其离子方程式为：_______ 。
②电流强度大于4A，随着电流强度增大，电解所得溶液对NO去除率下降，其原因是：_______ 。
Ⅱ．合成氨：合成氨反应热化学方程式如下：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。
(3)关于合成氨的说法，正确的是_______ 。
A．合成氨反应的△H和△S都小于零
B．采用高温以提高反应的平衡转化率
C．将NH3液化后移去，利于反应速率提高和平衡正向移动
D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和事故发生
E．采用高压以加快反应速率，提高的NH3产量
F．为提高H2转化率，可适当增大H2的浓度
(4)科学家发现，以H2O和N2为原料，熔融NaOH-KOH为电解质，纳米Fe2O3作催化剂，在250℃和常压下可实现电化学合成氨，阴极区发生的变化可按两步进行。已知第一步的反应为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，则第二步的反应方程式为_______ 。
(5)若N2、H2 的初始投入量分别为0.1mol、0.3mol，在2L容器中反应，平衡后混合物中氨的体积分数(ψ)与温度、压强的关系如图所示。
①比较p2、p3的大小：p2_______ p3 (填“>”“<”或“=”)，其原因是_______ 。
②比较平衡时A、B点对应的化学反应速率：vA(N2)_______ vB(N2) (填“>”“<”或“=”)。A、B点对应的化学平衡常数：KA_______ KB(填“>”“<”或“=”)。
③求出B点N2的转化率及KB的值(KB的值可以用分数表示)，给出计算过程_______ 。
Ⅰ．含氮污染处理
(1)水体中氨氮处理：在微生物作用下，废水中
经两步反应被氧化成 △H=-273kJ/mol △H=-146kJ/mol则
(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是(2)大气中NO处理：电解NaCl溶液(调节起始pH约为9)获得NaClO溶液，可用于去除大气中NO。其他条件相同，电解所得溶液中相关成分的浓度与电流强度的关系如图所示。
①用电解所得NaClO溶液氧化NO生成Cl-和
，其离子方程式为：②电流强度大于4A，随着电流强度增大，电解所得溶液对NO去除率下降，其原因是：
Ⅱ．合成氨：合成氨反应热化学方程式如下：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。(3)关于合成氨的说法，正确的是
A．合成氨反应的△H和△S都小于零
B．采用高温以提高反应的平衡转化率
C．将NH3液化后移去，利于反应速率提高和平衡正向移动
D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和事故发生
E．采用高压以加快反应速率，提高的NH3产量
F．为提高H2转化率，可适当增大H2的浓度
(4)科学家发现，以H2O和N2为原料，熔融NaOH-KOH为电解质，纳米Fe2O3作催化剂，在250℃和常压下可实现电化学合成氨，阴极区发生的变化可按两步进行。已知第一步的反应为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，则第二步的反应方程式为
(5)若N2、H2 的初始投入量分别为0.1mol、0.3mol，在2L容器中反应，平衡后混合物中氨的体积分数(ψ)与温度、压强的关系如图所示。
①比较p2、p3的大小：p2
②比较平衡时A、B点对应的化学反应速率：vA(N2)
③求出B点N2的转化率及KB的值(KB的值可以用分数表示)，给出计算过程
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6 . 捕集并转化可以有效实现碳达峰、碳中和。
Ⅰ.工业上利用两种温室气体
和催化重整制取和CO，主要反应为
反应①：
过程中还发生三个副反应：
反应②：
反应③：
反应④：
将与(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中与CO的物质的量之比、的转化率与温度的关系如图所示：
(1)
___________ 。
(2)500℃时，
比较小，此时发生的副反应以___________ (选填②、③、④中一种)为主。升高温度，产物中与CO的物质的量之比增大的原因是___________ 。
Ⅱ.光催化和生成CO和催化反应机理如图所示：
(3)上述反应机理中表现出氧化性的粒子有___________ 。
Ⅲ.用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如右图所示：
，其中，
，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
(4)当电解电压为U1V时，阴极生成HCHO的电极反应式为___________ 。
(5)当电解电压为U2V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3：2，则生成HCHO的法拉第效率m为___________ 。
可以有效实现碳达峰、碳中和。Ⅰ.工业上利用两种温室气体
和催化重整制取和CO，主要反应为反应①：
过程中还发生三个副反应：
反应②：
反应③：
反应④：
将
与(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中与CO的物质的量之比、的转化率与温度的关系如图所示：(1)
(2)500℃时，
比较小，此时发生的副反应以与CO的物质的量之比增大的原因是Ⅱ.光催化
和生成CO和催化反应机理如图所示：(3)上述反应机理中表现出氧化性的粒子有
Ⅲ.用光电化学法将
还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如右图所示：，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。(4)当电解电压为U1V时，阴极生成HCHO的电极反应式为
(5)当电解电压为U2V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3：2，则生成HCHO的法拉第效率m为
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2023-11-20更新
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686次组卷
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5卷引用：江苏省南通市名校联盟2024届高三上学期12月学业质量联合监测化学试卷
江苏省南通市名校联盟2024届高三上学期12月学业质量联合监测化学试卷江苏省苏州大学附属中学2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题江苏省南通市海安市2023-2024学年高三上学期11月期中化学试题（已下线）江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题江苏省南京市金陵中学2023-2024学年高三上学期期中学业质量监测 化学试卷
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7 . 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，可由乙苯催化脱氢获得。
I.直接催化脱氢
(1)已知：①C6H5C2H5(g)+
O2(g)=8CO2(g)+5H2O(g) △H1=-4386.9kJ•mol-1
②C6H5CH=CH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(g) △H2=-4263.1kJ•mol-1
③H2(g)+
O2(g)=H2O(g) △H3=-241.8kJ•mol-1
反应C6H5C2H5(g)
C6H5CH=CH2(g)+H2(g)的△H=______ kJ•mol-1。
(2)向密闭容器中充入乙苯蒸气和高温水蒸气，在0.1MPa和催化条件下，不同温度时乙苯的平衡转化率和苯乙烯的平衡选择性如图1所示。
(已知：高温水蒸气不参与乙苯催化脱氢反应；苯乙烯的平衡选择性指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数；乙苯可能会裂解产生积碳覆盖在催化剂表面，使催化剂“中毒”。)
①加入高温水蒸气的作用是______ 。
②实际生产中控制反应温度为600℃的理由是______ 。
II.CO2氧化乙苯脱氢
(g)+CO2(g)
(g)+CO(g)+H2O(g) △H=+158.8kJ•mol-1
(3)CO2氧化乙苯脱氢反应的机理如下：
①晶格氧机理
Ar气氛围下，以高价态钒镁氧化物晶体作催化剂进行乙苯脱氢，并将CO2转化为CO，催化循环可表示为图2，图中物质
为______ (填“MgVmOn+1”或“MgVmOn”)
图2
②酸碱位协同催化机理
由图可知，酸性位(A)和碱性位(B)都是反应的活性中心，酸性位上发生乙苯的吸附活化；弱碱性位(B1)参与脱去α－H，而强碱性位(B2)活化CO2，被活化的CO2很容易和β－H反应，生成苯乙烯。由于催化剂的碱性不同，在Al2O3上发生的是乙苯直接脱氢，而在Na2O/Al2O3上发生的基本上是CO2耦合乙苯脱氢的原因是______ 。
(4)从资源综合利用角度分析，CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的优点是______ 。
I.直接催化脱氢
(1)已知：①C6H5C2H5(g)+
O2(g)=8CO2(g)+5H2O(g) △H1=-4386.9kJ•mol-1②C6H5CH=CH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(g) △H2=-4263.1kJ•mol-1
③H2(g)+
O2(g)=H2O(g) △H3=-241.8kJ•mol-1反应C6H5C2H5(g)
C6H5CH=CH2(g)+H2(g)的△H=(2)向密闭容器中充入乙苯蒸气和高温水蒸气，在0.1MPa和催化条件下，不同温度时乙苯的平衡转化率和苯乙烯的平衡选择性如图1所示。
(已知：高温水蒸气不参与乙苯催化脱氢反应；苯乙烯的平衡选择性指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数；乙苯可能会裂解产生积碳覆盖在催化剂表面，使催化剂“中毒”。)
①加入高温水蒸气的作用是
②实际生产中控制反应温度为600℃的理由是
II.CO2氧化乙苯脱氢
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g) △H=+158.8kJ•mol-1(3)CO2氧化乙苯脱氢反应的机理如下：
①晶格氧机理
Ar气氛围下，以高价态钒镁氧化物晶体作催化剂进行乙苯脱氢，并将CO2转化为CO，催化循环可表示为图2，图中物质
为图2
②酸碱位协同催化机理
由图可知，酸性位(A)和碱性位(B)都是反应的活性中心，酸性位上发生乙苯的吸附活化；弱碱性位(B1)参与脱去α－H，而强碱性位(B2)活化CO2，被活化的CO2很容易和β－H反应，生成苯乙烯。由于催化剂的碱性不同，在Al2O3上发生的是乙苯直接脱氢，而在Na2O/Al2O3上发生的基本上是CO2耦合乙苯脱氢的原因是
(4)从资源综合利用角度分析，CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的优点是
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8 . 水体中的
是高毒性的重金属离子，可用Cr(Ⅵ)衣示。处理含Cr(Ⅵ)废水的方法有沉淀法、还原法等。
(1)钡盐沉淀法：已知水溶液中存在
。向含Cr(Ⅵ)的酸性废水中加入钡盐，可生成难溶于水的
沉淀，其他条件一定，使用等物质的量的
或
，反应足够长的时间，使用时Cr(Ⅵ)的沉铬率要优于使用的原因是___________ 。
(2)纳米铁粉还原法：纳米铁粉可将水体中Cr(Ⅵ)还原为
，再通过调节溶液
，可使转化为
沉淀而被除去。
①在氮气气氛保护下，向一定量的
溶液中逐滴加入一定量的
溶液，可制得纳米铁粉，反应的离子方程式为
，已知电负性
，每生成
纳米铁粉，被
氧化的的物质的量为___________ 。
②实验发现，其他条件相同，含铁的物质的量相同，用纳米铁粉和铁-铜粉分别处理
的含Cr(Ⅵ)废水，废水中Cr(Ⅵ)的去除率随时间变化关系如图所示，用铁-铜粉处理含Cr(Ⅵ)废水的效果更好，原因是___________ 。
(3)亚硫酸氢钠-石灰乳还原沉淀法：向初始pH不等的几份酸性含铬(总浓度为
)废水中加入等量
，将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)，再加入石灰乳可将Cr(Ⅲ)转化为
沉淀。
①已知溶液中含铬物种浓度随pH的变化如图所示，
时，溶液中主要含Cr(Ⅵ)粒子与反应的离子方程式为___________ 。
②废水中残留Cr(Ⅵ)与反应时间的关系变化关系如图所示，实际反应中，控制废水为2.5的原因是___________ 。
是高毒性的重金属离子，可用Cr(Ⅵ)衣示。处理含Cr(Ⅵ)废水的方法有沉淀法、还原法等。(1)钡盐沉淀法：已知水溶液中存在
。向含Cr(Ⅵ)的酸性废水中加入钡盐，可生成难溶于水的沉淀，其他条件一定，使用等物质的量的或，反应足够长的时间，使用时Cr(Ⅵ)的沉铬率要优于使用的原因是(2)纳米铁粉还原法：纳米铁粉可将水体中Cr(Ⅵ)还原为
，再通过调节溶液，可使转化为沉淀而被除去。①在氮气气氛保护下，向一定量的
溶液中逐滴加入一定量的溶液，可制得纳米铁粉，反应的离子方程式为，已知电负性，每生成纳米铁粉，被氧化的的物质的量为②实验发现，其他条件相同，含铁的物质的量相同，用纳米铁粉和铁-铜粉分别处理
的含Cr(Ⅵ)废水，废水中Cr(Ⅵ)的去除率随时间变化关系如图所示，用铁-铜粉处理含Cr(Ⅵ)废水的效果更好，原因是 (3)亚硫酸氢钠-石灰乳还原沉淀法：向初始pH不等的几份酸性含铬(总浓度为
)废水中加入等量，将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)，再加入石灰乳可将Cr(Ⅲ)转化为沉淀。①已知溶液中含铬物种浓度随pH的变化如图所示，
时，溶液中主要含Cr(Ⅵ)粒子与反应的离子方程式为 ②废水中残留Cr(Ⅵ)与反应时间的关系变化关系如图所示，实际反应中，控制废水
为2.5的原因是
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9 . 工业上通过将CO、CO2与氢气反应，实现碳中和。
(1)已知反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H，根据理论计算，在恒压、起始物质的量之比n(CO2)：n(H2)=1：3 条件下，该反应达平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示：
①该反应的平衡常数表达式为____________ ，该反应的△H___ (填“>”或“<”)0。
②图中曲线 b 、c分别表示的是平衡时___________ 和_______ 的物质的量分数变化。
(2)用CO 和H2合成CH3OH 的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H <0，按照相同的物质的量投料，测得CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示：
①图中 T1、T2、T3由大到小的关系为__________ 。
②图中 b、c、d 点逆反应速率由小到大的关系为________ 。
③图中 b、c、d 点平衡常数的大小关系为___________ 。
(3)合成二甲醚：
反应I：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示，其中CH3OCH3的选择性
×100％。
①温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_____ 。
②220 ℃时，若起始投入3 mol CO2，6mol H2， 在催化剂作用下 CO2与 H2反应一段时间后，测得 CO2平衡转化率为40%，CH3OCH3的选择性为50%(图中A 点)，达到平衡时理论上共消耗H2的物质的量为_ mol；不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有__________ 。
③合成二甲醚时较适宜的温度为260 ℃，其原因是_____________________ 。
(1)已知反应2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) △H，根据理论计算，在恒压、起始物质的量之比n(CO2)：n(H2)=1：3 条件下，该反应达平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示： ①该反应的平衡常数表达式为
②图中曲线 b 、c分别表示的是平衡时
(2)用CO 和H2合成CH3OH 的反应为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H <0，按照相同的物质的量投料，测得CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示：①图中 T1、T2、T3由大到小的关系为
②图中 b、c、d 点逆反应速率由小到大的关系为
③图中 b、c、d 点平衡常数的大小关系为
(3)合成二甲醚：
反应I：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示，其中CH3OCH3的选择性
×100％。 ①温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是
②220 ℃时，若起始投入3 mol CO2，6mol H2， 在催化剂作用下 CO2与 H2反应一段时间后，测得 CO2平衡转化率为40%，CH3OCH3的选择性为50%(图中A 点)，达到平衡时理论上共消耗H2的物质的量为
③合成二甲醚时较适宜的温度为260 ℃，其原因是
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解题方法
10 . 氯化亚铜(CuCl)是重要的铜盐系列产品，某学习小组用海绵铜制取氯化亚铜的流程如下：
CuCl难溶于水和乙醇，易溶于浓度较大的体系
。
Ⅰ.海绵铜的溶解
经观察，海绵铜(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”过程中未产生气泡，反应原理为：
反应①：
(较快)；
反应②：_______(较慢)。
(1)写出反应②的化学方程式_______ 。
(2)实验过程中，测得不同温度下浸出液中
的质量浓度如图1所示。图中显示在第1h内铜的浸出率较大，其原因是_______ 。
Ⅱ.氯化亚铜的制备
利用海绵铜“溶解”后的溶液与
、
反应，可制备氯化亚铜，装置如图2所示。
(3)“还原”过程中一般采用
最为适宜，原因是_______ 。
(4)下表是氯化铵用量
与沉淀率的关系如下表所示，沉淀率在比值为1.1时最大的原因是_______ 。
(5)“酸洗”步骤中，最合适选用的试剂是_______ (写酸的名称)。
Ⅲ.氯化亚铜的提纯
(6)已知：
水解可生成CuCl。温度、pH对CuCl产率的影响如下图所示。
请根据以上信息，设计由CuCl、Cu和CuO的混合固体中提纯CuCl的实验方案：_______ 。(实验中须使用的试剂与仪器：饱和NaCl溶液、
的
溶液、乙醇、真空干燥箱)
CuCl难溶于水和乙醇，易溶于
浓度较大的体系。Ⅰ.海绵铜的溶解
经观察，海绵铜(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”过程中未产生气泡，反应原理为：
反应①：
(较快)；反应②：_______(较慢)。
(1)写出反应②的化学方程式
(2)实验过程中，测得不同温度下浸出液中
的质量浓度如图1所示。图中显示在第1h内铜的浸出率较大，其原因是Ⅱ.氯化亚铜的制备
利用海绵铜“溶解”后的溶液与
、反应，可制备氯化亚铜，装置如图2所示。(3)“还原”过程中一般采用
最为适宜，原因是(4)下表是氯化铵用量
与沉淀率的关系如下表所示，沉淀率在比值为1.1时最大的原因是 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 |
| 沉淀率/％ | 35.3 | 73.2 | 85.2 | 91.3 | 79.2 | 65.4 |
Ⅲ.氯化亚铜的提纯
(6)已知：
水解可生成CuCl。温度、pH对CuCl产率的影响如下图所示。请根据以上信息，设计由CuCl、Cu和CuO的混合固体中提纯CuCl的实验方案：
的溶液、乙醇、真空干燥箱)
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2023-03-10更新
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577次组卷
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3卷引用：江苏省新高考基地学校2022-2023学年高三下学期3月大联考化学试题
