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1 . 氢能是一种绿色能源，研发新型制氢技术具有重要意义。
(1)甘油
、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热，主要反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
①
___________ 。
②除
外，可能还会产生
等副产物，为了提高原子利用率，最需要抑制
的生成，原因是___________ 。
(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因
储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素，工业上常用
溶液或锡酸钠
溶液作为粉的改性试剂。已知：
。
①利用溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为___________ 。
②
下，向两份质量和粒径均相同的粉中，分别加入等体积
溶液和
溶液来改性粉，氢气产率随时间的变化关系如图1所示。
溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是___________ 。溶液浓度的变化关系如图2所示。当溶液浓度为
时，氢气产率接近
。但溶液过大或过小会大大降低氢气产率，其可能原因分别是___________ 。
催化氨硼烷水解制氢”主要经过吸附和还原的过程，其反应机理如图所示(每个步骤只画出了可能参与该步反应的1个水分子，氨硼烷中与
原子相连的3个
原子分别用
、
和
标记)。根据元素电负性的变化规律推测题图的虚线框内微粒
和的化学式分别为___________ ；步骤Ⅱ可描述为___________ 。
(1)甘油
、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热，主要反应如下：反应I：
反应Ⅱ：
①
②除
外，可能还会产生等副产物，为了提高原子利用率，最需要抑制的生成，原因是(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因
储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素，工业上常用溶液或锡酸钠溶液作为粉的改性试剂。已知：。①利用
溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为②
下，向两份质量和粒径均相同的粉中，分别加入等体积溶液和溶液来改性粉，氢气产率随时间的变化关系如图1所示。溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是
溶液浓度的变化关系如图2所示。当溶液浓度为时，氢气产率接近。但溶液过大或过小会大大降低氢气产率，其可能原因分别是
催化氨硼烷水解制氢”主要经过吸附和还原的过程，其反应机理如图所示(每个步骤只画出了可能参与该步反应的1个水分子，氨硼烷中与原子相连的3个原子分别用、和标记)。根据元素电负性的变化规律推测题图的虚线框内微粒和的化学式分别为
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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 . 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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解题方法
4 . 处理、回收和利用CO和CO2既能实现资源的综合利用，也是环境科学研究的热点课题。请回答下列问题：
(1)CO处理大气污染物
的相关原理为
，
为该反应的催化剂，过程如下：
若反应的正反应的活化能为
，则逆反应的活化能为_______ 
。
(2)在容积相同的密闭容器A(起始温度为450℃，恒温)、B(起始温度为450℃，绝热)中分别加入等量的、CO和相同催化剂。实验测得容器A、B中CO转化率随时间的变化关系如图所示。_______ (填“m”或“n”)曲线。
(3)已知反应的速率方程为
，其中k为速率常数，只和温度有关。为了提高反应速率，可采取的措施有_______。
(4)根据阿伦尼乌斯经验公式
(其中k为速率常数，R、C均为常数，
为活化能，T为绝对温度)，使用x和y两种不同的催化剂得到相关图像，如图所示。在外界因素相同的条件下使用x和y两种催化剂，活化分子百分数最高的是_______ (填“x”或“y”)，原因是_______ 。
中CO的平衡转化率随
及温度变化关系如下图所示：
)代替物质的量浓度(
)也可以表示平衡常数(记作
)，则该反应的
_______ (填表达式，不必代数计算)；如果提高，则
_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。使用铁镁催化剂的实际工业流程中，一般采用400℃左右、
，采用此条件的原因可能是_______ 。
(1)CO处理大气污染物
的相关原理为，为该反应的催化剂，过程如下： 若反应
的正反应的活化能为，则逆反应的活化能为。(2)在容积相同的密闭容器A(起始温度为450℃，恒温)、B(起始温度为450℃，绝热)中分别加入等量的
、CO和相同催化剂。实验测得容器A、B中CO转化率随时间的变化关系如图所示。
(3)已知反应
的速率方程为，其中k为速率常数，只和温度有关。为了提高反应速率，可采取的措施有_______。| A．恒压条件下，通入 | B．恒容条件下，通入CO |
| C．降温 | D．缩小容器体积 |
(4)根据阿伦尼乌斯经验公式
(其中k为速率常数，R、C均为常数，为活化能，T为绝对温度)，使用x和y两种不同的催化剂得到相关图像，如图所示。在外界因素相同的条件下使用x和y两种催化剂，活化分子百分数最高的是
中CO的平衡转化率随及温度变化关系如下图所示：
)代替物质的量浓度()也可以表示平衡常数(记作)，则该反应的，则，采用此条件的原因可能是
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解题方法
5 . 汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车家装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
已知
(1)该反应在___________ (填“高温、低温或任何温度”)下能自发进行。
(2)对于该反应，改变某一反应条件(温度
)，下列图象正确的是___________(填标号)。
(3)某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在
的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料。甲：
乙：
，经过一段时间后达到平衡状态。
①的平衡体积分数：甲___________ 乙(填“>、=、<或不确定”，下同)。
②
的平衡浓度：甲___________ 乙。
③甲中
的转化率为
，该反应的平衡常数为___________ 。
已知
(1)该反应在
(2)对于该反应，改变某一反应条件(温度
)，下列图象正确的是___________(填标号)。A． | B． | C． | D． |
(3)某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在
的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料。甲：乙：，经过一段时间后达到平衡状态。①
的平衡体积分数：甲②
的平衡浓度：甲③甲中
的转化率为，该反应的平衡常数为
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6 . 为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突，从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点，如甲醇的制备。回答下列问题：
I．制备合成气：反应
在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
①反应的
___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是___________ 。
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图1所示。___________ 。
Ⅱ．合成甲醇：在体积不变的密闭容器中投入
和
，不同条件下发生反应：
。实验测得平衡时的转化率随温度、压强的变化如图2所示。___________ (填“温度”或“压强”)。若图2中M点对应的容器体积为5L，则N点的平衡常数K为___________ 。
(4)图3中正确表示该反应的平衡常数的负对数
与X的关系的曲线___________ (填“AC”或“AB”)。
。若二氧化碳加氢制甲醇的反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到
时刻达到平衡状态的是___________ (填标号)。
I．制备合成气：反应
在工业上有重要应用。(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
| 温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 |
| 平衡常数 | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.59 |
②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图1所示。
Ⅱ．合成甲醇：在体积不变的密闭容器中投入
和，不同条件下发生反应：。实验测得平衡时的转化率随温度、压强的变化如图2所示。
(4)图3中正确表示该反应的平衡常数的负对数
与X的关系的曲线
。若二氧化碳加氢制甲醇的反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到时刻达到平衡状态的是a.
b.
c. 
d.
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解题方法
7 . 化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。
(1)汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：
，则：
①反应
的
________ 。
②在600K时，将3.0molNO、3.6molCO通入固定容积3L的密闭容器中，20min后，反应达平衡，测得的浓度为
，则NO的转化率α＝________ 。
③若改变下列条件之一，达新平衡时NO的体积分数一定减小的是________ （填序号）。
a.增加CO的量 b.加入催化剂 c.降低温度 d.扩大容器体积
(2)某实验小组在研究“反应条件对化学平衡的影响”时做了如下两个实验。
①探究浓度对平衡的影响
已知四氯合钴（Ⅱ）离子（蓝色）与六水合钴（Ⅱ）离子（粉红色）之间存在如下平衡：
。甲同学向某已呈现紫色的氯化钴溶液中通入HCl，发现溶液变为________ 色；乙同学向溶液中加水，平衡移动方向为________ （填“向右”、“向左”或“不移动”），说明原因________ 。
②运用数字化实验探究压强对平衡的影响
将一收集满干燥的注射器与色度计、电脑连接，推压活塞可得到如下实验曲线。________ 。
(1)汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：
，则：①反应
的。②在600K时，将3.0molNO、3.6molCO通入固定容积3L的密闭容器中，20min后，反应达平衡，测得
的浓度为，则NO的转化率α＝③若改变下列条件之一，达新平衡时NO的体积分数一定减小的是
a.增加CO的量 b.加入催化剂 c.降低温度 d.扩大容器体积
(2)某实验小组在研究“反应条件对化学平衡的影响”时做了如下两个实验。
①探究浓度对平衡的影响
已知四氯合钴（Ⅱ）离子（蓝色）与六水合钴（Ⅱ）离子（粉红色）之间存在如下平衡：
。甲同学向某已呈现紫色的氯化钴溶液中通入HCl，发现溶液变为②运用数字化实验探究压强对平衡的影响
将一收集满干燥
的注射器与色度计、电脑连接，推压活塞可得到如下实验曲线。
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8 . 
溶液与
溶液发生反应：
，达到平衡。下列说法不正确的是
溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是| A．加入苯，振荡，平衡正向移动 |
| B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，表明该化学反应存在限度 |
C．加入 固体，平衡逆向移动 |
D．该反应的平衡常数 |
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解题方法
9 . 我国科研人员研究了在催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图所示（
，H2→＊H＋＊H）。下列说法错误的是
，H2→＊H＋＊H）。下列说法错误的是
| A．向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的吸收率 |
| B．带*标记的物质是该反应历程中的中间产物 |
| C．二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100％ |
D．第③步的反应式为 |
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10 . 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
