解题方法
1 . 我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应Ⅰ生产甲醇，同时伴有反应Ⅱ发生。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ∙mol-1
回答下列问题：
(1)①已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.6kJ∙mol-1，则ΔH1为___________ 。
②一定条件下反应Ⅱ能自发进行原因是___________ 。
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g)合成CH3OH(g)。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为
，逆反应速率可表示为
，其中K正、K逆为速率常数。
①如图中能够代表k逆的曲线为___________ 。(填“L1”、“L2”、“L3”或“L4”)。
②温度为T1时，反应Ⅰ的化学平衡常数K=___________ 。
③对于上述反应体系，下列说法正确的是___________ 。
A．增大CO2的浓度，反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率均增加
B．加入催化剂，H2的平衡转化率不变
C．恒容密闭容器中当气体密度不变时，反应达到平衡状态
(3)不同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2的平衡转化率如下图所示。
①压强P1、P2、P3由大到小的顺序是___________ ，在P1压强下，200℃～550℃时反应以___________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为主，原因是___________ 。
②压强为P2时，温度高于660℃之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因___________ 。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ∙mol-1回答下列问题：
(1)①已知：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH2=-90.6kJ∙mol-1，则ΔH1为②一定条件下反应Ⅱ能自发进行原因是
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g)合成CH3OH(g)。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为
，逆反应速率可表示为，其中K正、K逆为速率常数。①如图中能够代表k逆的曲线为
②温度为T1时，反应Ⅰ的化学平衡常数K=
③对于上述反应体系，下列说法正确的是
A．增大CO2的浓度，反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率均增加
B．加入催化剂，H2的平衡转化率不变
C．恒容密闭容器中当气体密度不变时，反应达到平衡状态
(3)不同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2的平衡转化率如下图所示。
①压强P1、P2、P3由大到小的顺序是
②压强为P2时，温度高于660℃之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因
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解题方法
2 . 尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初，用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是___________ 。
(2)二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步(反应过程中能量变化如图1所示)：
已知：Ⅰ．CO2和NH3生成NH2COONH4
Ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素
①为防止反应Ⅰ中NH2COONH4分解为CO2和NH3，应采取的措施___________ 。
A．升温 B．降温 C．增大压强 D．减少压强
②密闭体系中除发生Ⅰ和Ⅱ外，尿素会发生水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2物质的量之比为4：1，其实际投料比值远大于理论值的原因是___________ 。
(3)尿素[CO(NH)2]溶液可吸收含SO2、NO烟气中SO2，其反应为：SO2+CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2SO3+CO2，若吸收烟气时同时通入少量C1O2，可同时实现脱硫、脱硝。脱硝的反应分为两步。第一步：5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl；第二步：6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O。将含SO2、NO烟气以一定的流速通过10%的CO(NH2)2溶液，其他条件相同，不通ClO2和通少量ClO2时SO2的去除率如图2所示。
①通少量ClO2时SO2的去除率较低的原因是___________ 。
②处理后的废水含有尿素，可用过硫酸钠结合紫外线(UV)辐照去除废水中尿素，其过程机理如图3所示，尿素和过硫酸钠溶液发生的离子反应方程式为___________ 。
(4)电催化NO合成技术凭借其低能耗、绿色环保等优势成为化工行业关注的热点。某科研团队设计的Zn-NO电池装置及在不同电压下NH3的单位时间产量如图4所示，
已知：a.双极膜中H2O电离出的H+和OH−在电场作用下可以向两极迁移；
b.法拉第效率=
×100%
①写出正极的电极反应式___________ 。
②0.7V电压下连续放电10小时，外电路通过1.8×10-4mole-，则法拉第效率为___________ 。(保留两位小数)
(1)十九世纪初，用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是
(2)二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步(反应过程中能量变化如图1所示)：
已知：Ⅰ．CO2和NH3生成NH2COONH4
Ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素
①为防止反应Ⅰ中NH2COONH4分解为CO2和NH3，应采取的措施
A．升温 B．降温 C．增大压强 D．减少压强
②密闭体系中除发生Ⅰ和Ⅱ外，尿素会发生水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2物质的量之比为4：1，其实际投料比值远大于理论值的原因是
(3)尿素[CO(NH)2]溶液可吸收含SO2、NO烟气中SO2，其反应为：SO2+CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2SO3+CO2，若吸收烟气时同时通入少量C1O2，可同时实现脱硫、脱硝。脱硝的反应分为两步。第一步：5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl；第二步：6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O。将含SO2、NO烟气以一定的流速通过10%的CO(NH2)2溶液，其他条件相同，不通ClO2和通少量ClO2时SO2的去除率如图2所示。
①通少量ClO2时SO2的去除率较低的原因是
②处理后的废水含有尿素，可用过硫酸钠结合紫外线(UV)辐照去除废水中尿素，其过程机理如图3所示，尿素和过硫酸钠溶液发生的离子反应方程式为
(4)电催化NO合成技术凭借其低能耗、绿色环保等优势成为化工行业关注的热点。某科研团队设计的Zn-NO电池装置及在不同电压下NH3的单位时间产量如图4所示，
已知：a.双极膜中H2O电离出的H+和OH−在电场作用下可以向两极迁移；
b.法拉第效率=
×100%①写出正极的电极反应式
②0.7V电压下连续放电10小时，外电路通过1.8×10-4mole-，则法拉第效率为
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解题方法
3 . 现代煤化工产生大量H2S废气，其回收利用有重要意义。
I.热解H2S制H2。
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
判断H2S热分解反应④
活化能
_______ 
(填“>”“＜”或“=”)。
(2)在
、
反应条件下，对于
分别为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19的
混合气，热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示：
①越大，H2S平衡转化率_______ ，理由是_______ 。
②计算
时，在
之间，H2S分压的平均变化率为_______ 
。
II.H2S可转化成羰基硫(COS)：
。
(3)绝热恒压条件下，密闭容器中充入
与
进行上述反应。下列事实不能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
(4)T℃下，将物质的量之比为2：1的与充入恒容密闭容器中进行上述反应，测得平衡时容器内气体的总压为
，
的体积分数为10％。则此时该反应的平衡常数
_______ (保留2位有效数字)。
III.用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池，其总反应式为
(5)电池的负极电极反应式为_______ 。
(6)若电池开始工作时每
电解质溶液含
。取电池工作一段时间后的电解质溶液
，加入
溶液至沉淀完全，过滤洗涤沉淀，将沉淀在空气中充分加热至恒重，测得固体质量为
，计算电池工作的这段时间内至少通入了标况下的氧气约_______ L。
I.热解H2S制H2。
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
判断H2S热分解反应④
活化能 (填“>”“＜”或“=”)。(2)在
、反应条件下，对于分别为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19的混合气，热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示：①
越大，H2S平衡转化率②计算
时，在之间，H2S分压的平均变化率为。II.H2S可转化成羰基硫(COS)：
。(3)绝热恒压条件下，密闭容器中充入
与进行上述反应。下列事实不能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。| A．混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
B．生成 ，同时形成 键 |
| C．化学平衡常数不再改变 |
| D．混合气体的密度不再改变 |
与充入恒容密闭容器中进行上述反应，测得平衡时容器内气体的总压为，的体积分数为10％。则此时该反应的平衡常数III.用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池，其总反应式为
(5)电池的负极电极反应式为
(6)若电池开始工作时每
电解质溶液含。取电池工作一段时间后的电解质溶液，加入溶液至沉淀完全，过滤洗涤沉淀，将沉淀在空气中充分加热至恒重，测得固体质量为，计算电池工作的这段时间内至少通入了标况下的氧气约
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4 . “碳一化工”是指以含有一个碳原子的物质，如
等为原料合成化工产品的有机化工工艺。
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇的总反应方程式可表示为：
。反应进程中体系能量的变化关系如图所示。其中
，
。
①总反应的
_______ 。
②该反应进程分两步进行。其中第_______ 步为慢反应。
③在不同压强下，按照
投料，实验测定
的平衡转化率随温度的变化如图所示。压强
由小到大的顺序为_______ 。温度T时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______ 。
(2)利用电解可实现和
的耦合转化。其原理如图所示。
①电极A与电源的_______ 相连。
②电极B上的反应式为_______ 。
(3)利用合成气(CO、H2)和
在高压(20~30MPa)条件下进行羰基合成，生成正丁醛(CH3CH2CH2CHO)的反应机理如图所示。
①反应的催化剂是_______ 。
②总反应的化学方程式为_______ 。
③已知反应体系中存在两个副反应：
；
，反应需要在高压条件下进行的原因可能是_______ 。
等为原料合成化工产品的有机化工工艺。(1)二氧化碳催化加氢制甲醇的总反应方程式可表示为：
。反应进程中体系能量的变化关系如图所示。其中，。①总反应的
②该反应进程分两步进行。其中第
③在不同压强下，按照
投料，实验测定的平衡转化率随温度的变化如图所示。压强由小到大的顺序为(2)利用电解可实现
和的耦合转化。其原理如图所示。①电极A与电源的
②电极B上的反应式为
(3)利用合成气(CO、H2)和
在高压(20~30MPa)条件下进行羰基合成，生成正丁醛(CH3CH2CH2CHO)的反应机理如图所示。①反应的催化剂是
②总反应的化学方程式为
③已知反应体系中存在两个副反应：
；，反应需要在高压条件下进行的原因可能是
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2022-04-29更新
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251次组卷
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3卷引用：江苏省徐州市第七中学2022-2023学年高二下学期4月调研化学试题
