解题方法
1 . 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为：
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7 kJ·mol–1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol–1
在1.01×105Pa恒压条件下，按n起始(CO2)：n起始(H2)=1：1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7 kJ·mol–1反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol–1在1.01×105Pa恒压条件下，按n起始(CO2)：n起始(H2)=1：1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
| A．2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH=-205.9kJ·mol–1 |
| B．曲线①表示平衡时CH4的体积分数随温度的变化 |
| C．一定温度下，选用高效催化剂能提高平衡时甲烷的产率 |
| D．温度在200~300℃时，CO2在平衡体系中的分压增大 |
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2 . 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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解题方法
3 . 二氧化碳催化合成燃料甲醇过程中的主要反应为
将一定比例
和
的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、
的选择性
与温度的关系如图所示。下列说法不正确 的是
将一定比例
和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法
| A．的平衡选择性随温度的升高而减小 |
B．其他条件不变，在 范围，随温度的升高，出口处的量不断减小 |
C．该条件下催化合成的最佳反应温度应控制在 |
| D．为提高产率，需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂 |
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4 . 历史上曾用Deacon法生产Cl2，化学原理为：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)。下列说法正确的是
2Cl2(g)＋2H2O(g)。下列说法正确的是| A．该反应ΔH>0、ΔS>0 |
B．反应平衡常数 |
C．提高 的值可增大HCl的转化率 |
| D．每生产1 mol Cl2，反应中转移电子数目约2×6.02×1023 |
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解题方法
5 . 催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒压、和的起始量一定的条件下，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
)
下列说法不正确 的是
催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒压、
和的起始量一定的条件下，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)下列说法
| A．在240~320℃范围内，温度升高，平衡时的物质的量先增大后减小 |
B．反应  |
| C．其他条件不变时，温度越高，主要还原产物中碳元素的价态越高 |
| D．反应一段时间后，测得的选择性为48%(图中A点)，增大压强可能将的选择性提升到B点 |
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6 . 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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7 . 异丁烯（
）是重要的化工原料，可由异丁醇（
）脱水制得．异丁醇催化脱水时发生如下反应：
反应1（主反应）：
反应2（副反应）：
不变，向一定体积的密闭容器中充入
的混合气体（
不参与反应），平衡时所得异丁醇的转化率、异丁烯的产率与温度的关系如图所示．下列说法错误的是
| A．反应1为消去反应，反应2为加成反应 |
| B．保持其他条件不变，升高温度，反应1和反应2平衡均向正反应方向移动 |
C． 时，起始比值越小，平衡时异丁烯的产率越高 |
D．时，若起始时将改为 ，平衡时异丁烯的产率降低 |
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8 . 氢气是一种清洁能源，研究制氢技术具有重要意义。
(1)一种高温固体氧化物电解水制氢原理如图所示。通过施加高温下的电压，使电解质中的
从阴极一侧迁移到阳极一侧，同时氧化为
。___________ (用电极反应式表示)。
②电解质常选用铈(
)的氧化物，晶胞结构如图所示，其化学式为___________ 。
进入氧化物晶格后(
取代部分)，电解效率显著提升，其原因是___________ 。
(2)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为：
在
、
时，若仅考虑上述反应，平衡时和
的转化率随温度的变化如图所示。
的
___________ 
。
②平衡时，的产率随温度的变化为___________ 。
(3)在“
”催化作用下，乙醇-水催化重整中部分物种变化路径如图所示。
的
催化剂几乎没有催化活性的原因可能是___________ 。
ii.若用
标记乙醇
，最终产物中含的物质化学式为___________ 。
(1)一种高温固体氧化物电解水制氢原理如图所示。通过施加高温下的电压，使电解质中的
从阴极一侧迁移到阳极一侧，同时氧化为。
②电解质常选用铈(
)的氧化物，晶胞结构如图所示，其化学式为
进入氧化物晶格后(取代部分)，电解效率显著提升，其原因是(2)乙醇-水催化重整可获得
。其主要反应为： 在
、时，若仅考虑上述反应，平衡时和的转化率随温度的变化如图所示。
的。②平衡时，
的产率随温度的变化为(3)在“
”催化作用下，乙醇-水催化重整中部分物种变化路径如图所示。
的催化剂几乎没有催化活性的原因可能是ii.若用
标记乙醇，最终产物中含的物质化学式为
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2024-04-23更新
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212次组卷
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3卷引用：2024届江苏省新高考基地学校高三下学期第五次大联考化学试题
9 . 使用合适的催化剂进行乙酸直接加氢可制备乙醇，反应原理如下：
主反应：
副反应：
(热效应小可忽略)
在密闭容器中控制
。
下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为
。下列说法正确的是
主反应：
副反应：
(热效应小可忽略)在密闭容器中控制
。下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为。下列说法正确的是
A．反应  |
| B．曲线②变化的原因是随温度升高，副反应正向进行的程度减小 |
| C．图中曲线③表示250℃，乙醇选择性随压强变化的曲线 |
D．300℃、 下，反应足够长时间，S(乙醇) |
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2024-04-23更新
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167次组卷
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2卷引用：2024届江苏省新高考基地学校高三下学期第五次大联考化学试题
10 . 纳米级材料Cu2O有非常优良的催化性能。工业上在高温条件下用炭粉还原CuO制得：
。下列说法正确的是
。下列说法正确的是| A．该反应在任何温度下均可自发进行 |
| B．该反应的平衡常数K=c(CO) |
| C．其他条件相同，加入更多的炭粉，可以提高CuO的平衡转化率 |
| D．反应中生成22.4L，转移的电子数目为2×6.02×1023 |
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2024-04-23更新
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110次组卷
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2卷引用：2024届江苏省新高考基地学校高三下学期第五次大联考化学试题
