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 . 某钙钛矿
是一种新型半导体材料，用于制造太阳能电池。可用
、
、
、
制备钙钛矿。
(1)晶体属于_______ 。
A.离子晶体 B.分子晶体 C.共价晶体
(2)设计实验比较在、水中的溶解性：_______ 。
(3)制备的过程如下所示：
。
①Ⅰ中，的沸点高于
的沸点，原因是分子存在_______ 。
②Ⅱ中，由于分子中的_______ (填元素符号)具有孤电子对，容易与反应生成盐
。
(4)钙钛矿的稳定性受空气中
、
、紫外线等因素的影响。
ⅰ.
ⅱ.
研究发现，一旦生成HI，钙钛矿的分解程度就会增大，请结合离子方程式和化学平衡移动原理解释：_______ 。
(5)在钙钛矿中引入有机物M能抑制离子扩散，增加其稳定性。M的逆合成分析如图：
①羧酸A的结构简式为_______ 。
②M中官能团的名称：_______ 。该分子含有手性碳的个数为_______ 。
③以乙醇为起始原料，选用必要的无机试剂合成
，写出合成路线_______ 。(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
是一种新型半导体材料，用于制造太阳能电池。可用、、、制备钙钛矿。(1)晶体
属于A.离子晶体 B.分子晶体 C.共价晶体
(2)设计实验比较
在、水中的溶解性：(3)制备
的过程如下所示：。①Ⅰ中，
的沸点高于的沸点，原因是分子存在②Ⅱ中，由于
分子中的反应生成盐。(4)钙钛矿的稳定性受空气中
、、紫外线等因素的影响。ⅰ.
ⅱ.
研究发现，一旦生成HI，钙钛矿的分解程度就会增大，请结合离子方程式和化学平衡移动原理解释：
(5)在钙钛矿中引入有机物M能抑制离子扩散，增加其稳定性。M的逆合成分析如图：
①羧酸A的结构简式为
②M中官能团的名称：
③以乙醇为起始原料，选用必要的无机试剂合成
，写出合成路线
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3 . 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
名校
4 . 碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研合理利用和CO以减少碳的排放。
(1)可通过以下4种方式转化成有机物，从而有效实现碳循环。
a.
b.
c.
已知：
以上反应中，最环保节能的是_______ ，原子利用率最高的是_______ 。(填编号)
(2)我国科学家设计出一条仅11步的工业合成路线，实现了到淀粉的合成。其第一步是把还原为甲醇(
)，该方法的化学方程式是：
。回答下列问题：
①能说明该反应已达平衡状态的是_______ (填字母)。
A.单位时间内生成
的同时消耗了
B.在恒温恒容的容器中，混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中，混合气体的密度不再变化
②该反应正逆反应的活化能大小为：Ea(正)_______ Ea(逆)(填“>”、“=”或“<”)
(3)利用CO高温时与磷石膏(
)反应，可减少CO的排放，又可以实现硫酸盐资源的再利用。已知该反应的产物与温度有关。
①在700℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，该物质为_______ (填化学式)。
②在1150℃时，向盛有足量
的真空恒容密闭容器中充入一定量CO，反应体系起始压强为
，主要发生反应：
。该反应达到平衡时，
，CO的转化率为50%，则初始时
_______ mol/L，该反应的压强平衡常数
_______ MPa(忽略副反应；气体分压=总压×气体物质的量分数)。
(4)工业上也可用炭粉还原磷石膏，该反应的产物与C/S值(炭粉与的物质的量之比)有关。向密闭容器中加入几组不同C/S值的炭粉与磷石膏的混合物，1100℃煅烧至无气体产生，结果如图所示。当C/S值为0.5时，反应产物主要为CaO、
和；当C/S值大于0.7时，反应所得气体中的体积分数下降，可能的原因是_______ 。
和CO以减少碳的排放。(1)
可通过以下4种方式转化成有机物，从而有效实现碳循环。a.
b.
c.
已知：
以上反应中，最环保节能的是
(2)我国科学家设计出一条仅11步的工业合成路线，实现了
到淀粉的合成。其第一步是把还原为甲醇()，该方法的化学方程式是： 。回答下列问题：①能说明该反应已达平衡状态的是
A.单位时间内生成
的同时消耗了B.在恒温恒容的容器中，混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中，混合气体的密度不再变化
②该反应正逆反应的活化能大小为：Ea(正)
(3)利用CO高温时与磷石膏(
)反应，可减少CO的排放，又可以实现硫酸盐资源的再利用。已知该反应的产物与温度有关。①在700℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，该物质为
②在1150℃时，向盛有足量
的真空恒容密闭容器中充入一定量CO，反应体系起始压强为，主要发生反应：。该反应达到平衡时，，CO的转化率为50%，则初始时(4)工业上也可用炭粉还原磷石膏，该反应的产物与C/S值(炭粉与
的物质的量之比)有关。向密闭容器中加入几组不同C/S值的炭粉与磷石膏的混合物，1100℃煅烧至无气体产生，结果如图所示。当C/S值为0.5时，反应产物主要为CaO、和；当C/S值大于0.7时，反应所得气体中的体积分数下降，可能的原因是
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2022-09-21更新
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142次组卷
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2卷引用：重庆市璧山来凤中学校2022-2023学年高二上学期9月月考化学试题
11-12高三上·浙江杭州·阶段练习
5 . 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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10-11高三·安徽·阶段练习
名校
6 . 将煤气化转化成合成气，然后通过一碳化工路线合成各种油品和石化产品是一碳化工的极为重要的领域，具有广阔的前景，在未来相当一段时期将成为一碳化工的主要领域。
除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成。
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。
① 此反应的化学平衡常数表达式为____________________ ；
②下列能增大碳的转化率的措施是____________________ ；
（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：CH4 (g)+3/2O2 (g)
CO (g)+2H2O (g) △H=－519kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是________ （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是_____________________________ ；
（3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下：2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol－1，T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
① 比较此时正、逆反应速率的大小：υ正________ υ逆（填“>”、“<”或“＝”)。
② 若加入CO、H2后，在T5℃反应10min达到平衡，c(H2)＝0.4 mol·L－1，则该时间内反应速率υ(CH3OH) ＝______________ mol－1·(Lmin)－1。
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是___________________________ 。
除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成。
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。① 此反应的化学平衡常数表达式为
②下列能增大碳的转化率的措施是
| A．加入C（s） | B．加入H2O（g） | C．升高温度 | D．增大压强 |
CO (g)+2H2O (g) △H=－519kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是
（3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下：2H2(g) + CO(g)
CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol－1，T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：| 物质 | H2 | CO | CH3OH |
| 浓度/（mol·L－1） | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
② 若加入CO、H2后，在T5℃反应10min达到平衡，c(H2)＝0.4 mol·L－1，则该时间内反应速率υ(CH3OH) ＝
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是
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2016-12-09更新
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808次组卷
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3卷引用：2011届安徽省“江南十校”高三联考（理综）化学部分
（已下线）2011届安徽省“江南十校”高三联考（理综）化学部分河北省石家庄市第二中学2019-2020高一下学期期末考试模拟（四）化学试题海南省三亚市2023-2024学年鲁迅中学高二上学期化学期中测试
7 . 碳达峰、碳中和是现在需要继续完成的环保任务，的综合利用成为热点研究对象，作为碳源加氢是再生能源的有效方法，加氢可以合成甲醇，
提出“甲醇经济”概念，认为甲醇会在不久的将来扮演不可或缺的角色，通过加氢生产甲醇是有希望的可再生路线之一，该过程主要发生如下反应：
反应I：
反应Ⅱ：
(1)①相关键能如下表，则
_______ ，该反应的活化能
（正）_______ （逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。
②已知
的正反应速率
（k为正反应的速率常数），某温度时测得数据如下：
则此温度下，表中
______ 。
(2)据文献报道，
基纳米材料作为高性能催化剂可将电还原为高能量密度的，不同催化剂对生成的法拉第效率与电极电势的变化如图所示（已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比），为了保证生成甲醇的法拉第效率，最合适的电势及最佳催化剂是_______ 。的转化率随温度和压强的变化如图，判断
的大小关系：__________ ；解释压强一定时，的平衡转化率呈现如图变化的原因：_________________ 。
，向容积为
的恒容密闭容器中充入
发生反应I、Ⅱ，平衡时的转化率是
，体系内剩余
，则反应Ⅱ的平衡常数
_______ 
，体系内甲醇的平衡分压
_____ 
（用含
的式子表示）。
的综合利用成为热点研究对象，作为碳源加氢是再生能源的有效方法，加氢可以合成甲醇，提出“甲醇经济”概念，认为甲醇会在不久的将来扮演不可或缺的角色，通过加氢生产甲醇是有希望的可再生路线之一，该过程主要发生如下反应：反应I：
反应Ⅱ：
(1)①相关键能如下表，则
（正）（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。化学键 |
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键能 | 436 | 1071 | 464 | 803 |
的正反应速率（k为正反应的速率常数），某温度时测得数据如下：
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| |
1 | 0.02 | 0.01 |
|
2 | 0.02 | 0.02 | a |
(2)据文献报道，
基纳米材料作为高性能催化剂可将电还原为高能量密度的，不同催化剂对生成的法拉第效率与电极电势的变化如图所示（已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比），为了保证生成甲醇的法拉第效率，最合适的电势及最佳催化剂是
的转化率随温度和压强的变化如图，判断的大小关系：的平衡转化率呈现如图变化的原因：
，向容积为的恒容密闭容器中充入发生反应I、Ⅱ，平衡时的转化率是，体系内剩余，则反应Ⅱ的平衡常数，体系内甲醇的平衡分压（用含的式子表示）。
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8 . 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”)。
(4)在上图A点对应的温度下，向某刚性密闭容器中按n(CO2)：n(H2)=4：5的比例充入CO2和H2同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，已知起始时容器内压强为90kPa，10分钟后体系达到平衡状态，容器内压强变为70KPa。
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(4)在上图A点对应的温度下，向某刚性密闭容器中按n(CO2)：n(H2)=4：5的比例充入CO2和H2同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，已知起始时容器内压强为90kPa，10分钟后体系达到平衡状态，容器内压强变为70KPa。
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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9 . 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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10 . 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CO2的一种重要方法是对CO2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CO2
在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应)，再解吸出CO2的简单方法是加热。
Ⅱ.CO2的加氢甲烷化
H2还原CO2制CH4的部分反应如下：
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ•mol-1
ii.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H2=-246kJ•mol-1
(1)反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H=________ kJ•mol-1。
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与2amolH2(g)，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c(CH4)与c(H2O)之比不变
c.v正(H2)=3v逆(H2O) d.容器内温度不变
Ⅲ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H，催化剂的选择是CO2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CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示：_______ 。
(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
=4，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：________ (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，平衡分压p(CO2)=________ atm，反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的平衡常数Kp=________ atm-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
Ⅰ.固态胺吸收与浓缩CO2
在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应)，再解吸出CO2的简单方法是加热。
Ⅱ.CO2的加氢甲烷化
H2还原CO2制CH4的部分反应如下：
i.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ•mol-1ii.CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g) △H2=-246kJ•mol-1(1)反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)的△H=(2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与2amolH2(g)，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c(CH4)与c(H2O)之比不变
c.v正(H2)=3v逆(H2O) d.容器内温度不变
Ⅲ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) △H，催化剂的选择是CO2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CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示：
(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
=4，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：
②M点(T＜500℃)时，平衡分压p(CO2)=
CH4(g)+2H2O(g)的平衡常数Kp=
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2023-10-26更新
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712次组卷
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3卷引用：重庆市渝北中学校2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题
