專題09化學反應原理綜合目錄TOC\o"1-3"\p""\h\z\u133題型1化工生產中條件選擇與控制3題型2設置情景制備新型工業材料5題型3運用化學反應原理利用能源810111．反應熱問題112．化學反應速率問題113．化學平衡問題124．原電池與電解池問題121213題型1化工生產中條件選擇與控制13題型2設置情景制備新型工業材料18題型3運用化學反應原理環境保護25考點要求考題統計考情分析化學反應原理綜合2023?全國甲卷28題，14分；2023?全國乙卷28題，14分；2023?全國新課標卷29題，14分；2023?湖南卷16題，14分；2023?山東卷20題，11分；2023?遼寧省選擇性考試18題；2023?湖北省選擇性考試19題；2023?浙江省6月選考19題，10分；2023?浙江省1月選考19題，10分；2022?全國甲卷28題，14分；2022?全國乙卷28題，15分；2022?河北省選擇性考試16題；2022?重慶卷16題，14分；2022?福建卷13題，13分；2022?海南省選擇性考試16題，10分；2022?湖北省選擇性考試19題，14分；2022?遼寧省選擇性考試18題，13分；2022?山東卷20題，11分；2022?湖南選擇性考試題，13分；2022?湖南選擇性考試題，14分；2022·浙江省1月選考29題，10分；2022·浙江省6月選考29題，10分；2022?江蘇卷18題，14分【命題規律】本題型往往取材于能源、環境問題、化工生產等情景。題目圍繞一個主題，以“拼盤”的形式呈現，每個小題有一定的相對獨立性，將熱化學、化學反應速率、電化學及三大平衡知識融合在一起進行考查；且題目中結合圖象、表格、數據、裝置等信息，考查學生的閱讀、讀圖、分析歸納能力，增加試題的難度。考點主要涉及蓋斯定律與熱化學方程式、化學反應速率的計算及其影響因素、平衡常數計算及其影響因素、化學平衡移動及其影響因素、電極反應方程式書寫等。【命題預測】2024年試題將以填空、讀圖、作圖、計算等形式呈現，以實際情景(場景)為背景，體現核心素養的要求，預計對單一因素影響的考查已經越來越少了，主要以“多因素影響”出現，考查考生的綜合分析判斷能力。題型1化工生產中條件選擇與控制1．(2023?全國乙卷，28)硫酸亞鐵在工農業生產中有許多用途，如可用作農藥防治小麥黑穗病，制造磁性氧化鐵、鐵催化劑等。回答下列問題：(1)在N2氣氛中，FeSO4·7H2O的脫水熱分解過程如圖所示：根據上述實驗結果，可知_______，_______。(2)已知下列熱化學方程式：FeSO4·7H2O(s)FeSO4(s)+7H2O(g)ΔH1＝akJ·mol?1FeSO4·xH2O(s)FeSO4(s)+xH2O(g)ΔH2＝bkJ·mol?1FeSO4·yH2O(s)FeSO4(s)+yH2O(g)ΔH3＝ckJ·mol?1則FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·yH2O(s)2FeSO4·xH2O(s)的ΔH=_______kJ·mol?1。(3)將FeSO4置入抽空的剛性容器中，升高溫度發生分解反應：2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。平衡時的關系如下圖所示。時，該反應的平衡總壓P總=_______kPa、平衡常數KP(Ⅰ)=_______(kPa)2。KP(Ⅰ)隨反應溫度升高而_______(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)提高溫度，上述容器中進一步發生反應2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ)，平衡時_______(用表示)。在時，，則_______kPa，KP(Ⅱ)=_______kPa(列出計算式)。2．(2023?全國新課標卷，29)氨是最重要的化學品之一，我國目前氨的生產能力位居世界首位。回答下列問題：(1)根據圖1數據計算反應的ΔH=_______kJ·mol－1。(2)研究表明，合成氨反應在催化劑上可能通過圖2機理進行(*表示催化劑表面吸附位，N2*表示被吸附于催化劑表面的N2)。判斷上述反應機理中，速率控制步驟(即速率最慢步驟)為_______(填步驟前的標號)，理由是_______。(3)合成氨催化劑前驅體(主要成分為3O4)使用前經H2還原，生成α-包裹的3O4。已知α-屬于立方晶系，晶胞參數，密度為7.8·m-3，則α-晶胞中含有的原子數為_______(列出計算式，阿伏加德羅常數的值為NA)。(4)在不同壓強下，以兩種不同組成進料，反應達平衡時氨的摩爾分數與溫度的計算結果如下圖所示。其中一種進料組成為，另一種為。(物質i的摩爾分數：)①圖中壓強由小到大的順序為_______，判斷的依據是_______。②進料組成中含有情性氣體的圖是_______。③圖3中，當、時，氮氣的轉化率_______。該溫度時，反應的平衡常數_______(化為最簡式)。題型2設置情景制備新型工業材料3．(2023?湖南卷，16)聚苯乙烯是一類重要的高分子材料，可通過苯乙烯聚合制得。Ⅰ．苯乙烯的制備(1)已知下列反應的熱化學方程式：①②③計算反應④C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)的ΔH4=_______；(2)在某溫度、下，向反應器中充入氣態乙苯發生反應④，其平衡轉化率為50%，欲將平衡轉化率提高至75%，需要向反應器中充入_______水蒸氣作為稀釋氣(計算時忽略副反應)；(3)在、下，以水蒸氣作稀釋氣。作催化劑，乙苯除脫氫生成苯乙烯外，還會發生如下兩個副反應：⑤C6H5C2H5(g)C6H6(g)+CH2=CH2(g)⑥C6H5C2H5(g)+H2(g)C6H5CH3(g)+CH4(g)以上反應體系中，芳香烴產物苯乙烯、苯和甲苯的選擇性S()隨乙苯轉化率的變化曲線如圖所示，其中曲線b代表的產物是_______，理由是_______；(4)關于本反應體系中催化劑的描述錯誤的是_______；A．X射線衍射技術可測定晶體結構B．可改變乙苯平衡轉化率C．降低了乙苯脫氫反應的活化能D．改變顆粒大小不影響反應速率Ⅱ．苯乙烯的聚合苯乙烯聚合有多種方法，其中一種方法的關鍵步驟是某Cu(Ⅰ)的配合物促進C6H5CH2X(引發劑，X表示鹵素)生成自由基C6H5CH2?，實現苯乙烯可控聚合。(5)引發劑C6H5CH2Cl、C6H5CH2、C6H5CH2I中活性最高的是_______；(6)室溫下，①Cu+在配體L的水溶液中形成[Cu(L)2]+，其反應平衡常數為K；②Cu在水中的溶度積常數為Ksp。由此可知，Cu在配體L的水溶液中溶解反應的平衡常數為_______(所有方程式中計量系數關系均為最簡整數比)。4．(2023?遼寧省選擇性考試，18)硫酸工業在國民經濟中占有重要地位。(1)我國古籍記載了硫酸的制備方法——“煉石膽(CuSO4·5H2O)取精華法”。借助現代儀器分析，該制備過程中CuSO4·5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況，數值已省略)如下圖所示。700℃左右有兩個吸熱峰，則此時分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化學式)。(2)鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下)，副產物為亞硝基硫酸，主要反應如下：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2(ⅰ)上述過程中NO2的作用為_______。(ⅱ)為了適應化工生產的需求，鉛室法最終被接觸法所代替，其主要原因是_______(答出兩點即可)。(3)接觸法制硫酸的關鍵反應為SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.9kJ·mol-1(ⅰ)為尋求固定投料比下不同反應階段的最佳生產溫度，繪制相應轉化率(α)下反應速率(數值已略去)與溫度的關系如下圖所示，下列說法正確的是_______。a．溫度越高，反應速率越大b．α=0.88的曲線代表平衡轉化率c．α越大，反應速率最大值對應溫度越低d．可根據不同下的最大速率，選擇最佳生產溫度(ⅱ)為提高釩催化劑的綜合性能，我國科學家對其進行了改良。不同催化劑下，溫度和轉化率關系如下圖所示，催化性能最佳的是_______(填標號)。(ⅲ)設O2的平衡分壓為p，SO2的平衡轉化率為αe，用含p和αe的代數式表示上述催化氧化反應的Kp=_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。題型3運用化學反應原理利用能源5．(2023?湖北省選擇性考試，19)納米碗C40H10是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下，C40H10可以由C40H20分子經過連續5步氫抽提和閉環脫氫反應生成。C40H20(g)C40H18(g)+H2(g)的反應機理和能量變化如下：回答下列問題：(1)已知C40H中的碳氫鍵和碳碳鍵的鍵能分別為431.0kJ·mol－1和298.0kJ·mol－1，H-H鍵能為436.0kJ·mol－1。估算C40H20(g)C40H18(g)+H2(g)的ΔH=_______kJ·mol－1。(2)圖示歷程包含_______個基元反應，其中速率最慢的是第_______個。(3)C40H10納米碗中五元環和六元環結構的數目分別為_______、_______。(4)1200K時，假定體系內只有反應C40H12(g)C40H10(g)+H2(g)發生，反應過程中壓強恒定為0(即C40H12的初始壓強)，平衡轉化率為α，該反應的平衡常數K為_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數)。(5)(g)C40H18(g)+H(g)及C40H10(g)+H(g)反應的K(K為平衡常數)隨溫度倒數的關系如圖所示。已知本實驗條件下，(R為理想氣體常數，c為截距)。圖中兩條線幾乎平行，從結構的角度分析其原因是_______。(6)下列措施既能提高反應物的平衡轉化率，又能增大生成C40H10的反應速率的是_______(填標號)。a．升高溫度b．增大壓強c．加入催化劑6．(2023?浙江省6月選考，19)水煤氣變換反應是工業上的重要反應，可用于制氫。水煤氣變換反應：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1該反應分兩步完成：3O3(s)＋CO(g)(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.2kJ·mol－12(s)＋H2O(g)O3(s)＋H2(g)ΔH2請回答：(1)ΔH2=_______kJ·mol－1。(2)恒定總壓1.70MP和水碳比[(H2O)/]=12：5投料，在不同條件下達到平衡時CO2和H2的分壓(某成分分壓=總壓×該成分的物質的量分數)如下表：MPMPMP條件10.400.400條件20.420.360.02①在條件1下，水煤氣變換反應的平衡常數___________。②對比條件1，條件2中H2產率下降是因為發生了一個不涉及CO2的副反應，寫出該反應方程式____。(3)下列說法正確的是______。A．通入反應器的原料氣中應避免混入O2B．恒定水碳比[(H2O)/]，增加體系總壓可提高H2的平衡產率C．通入過量的水蒸氣可防止被進一步還原為D．通過充入惰性氣體增加體系總壓，可提高反應速率(4)水煤氣變換反應是放熱的可逆反應，需在多個催化劑反應層間進行降溫操作以“去除”反應過程中的余熱(如圖1所示)，保證反應在最適宜溫度附近進行。①在催化劑活性溫度范圍內，圖2中b-c段對應降溫操作的過程，實現該過程的一種操作方法是______。A．按原水碳比通入冷的原料氣B．噴入冷水(蒸氣)C．通過熱交換器換熱②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫，在圖3中作出平衡轉化率隨溫度變化的曲線____。(5)在催化劑活性溫度范圍內，水煤氣變換反應的歷程包含反應物分子在催化劑表面的吸附(快速)、反應及產物分子脫附等過程。隨著溫度升高，該反應的反應速率先增大后減小，其速率減小的原因是________。1．審題——快速瀏覽，找出材料內容或新情景(1)閱讀題目背景材料、找出可能考查的化學反應原理。(2)解讀情景或材料，挖掘相應的知識內涵。(3)明確知識考查背景，以及考查哪方面的化學反應原理。2．析題——仔細審讀，關注有效信息(1)對于化學反應速率和化學平衡圖像類試題：明確縱橫坐標的含義→理解起點、終點、拐點的意義→分析曲線的變化趨勢。(2)對于圖表數據類試題：分析數據→研究數據間的內在聯系→找出數據的變化規律→挖掘數據的隱含意義。①對于反應熱類的試題，找出已知反應方程式和目標反應方程式間的關系；運用蓋斯定律計算目標反應的焓變。②對于電化學類試題：③對于電解質溶液類試題：明確溶液中的物質類型及其可能存在的平衡類型，然后進行解答。3．答題——認真細致，規范正確答題(1)規范化學反應原理的語言描述。(2)注意問題表達(因果、對比)、注意書寫規范。(3)明確答題要求，避免答非所問。1．反應熱問題(1)從宏觀角度分析：ΔH＝H1(生成物的總能量)－H2(反應物的總能量)(2)從微觀角度分析：ΔH＝E1(反應物的鍵能總和)－E2(生成物的鍵能總和)(3)從活化能角度分析：ΔH＝E1(正反應活化能)－E2(逆反應活化能)(4)根據蓋斯定律計算：①計算步驟：②計算方法：2．化學反應速率問題(1)外界條件對化學反應速率的影響：純液體和固體濃度視為常數，它們的量的改變不會影響化學反應速率。但固體顆粒的大小導致接觸面積的大小發生變化，故影響反應速率；對于固體、液體物質，由于壓強改變對它們的體積影響很小，因而壓強對它們濃度的影響可看作不變，壓強對無氣體參加的化學反應的速率無影響；升高溫度，不論吸熱反應還是放熱反應，也不論正反應速率還是逆反應速率都增大；使用催化劑催化的化學反應，由于催化劑只有在適宜的溫度下活性最大，反應速率才能達到最大，故在許多工業生產中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍；“惰性氣體”(不參加反應的氣體)對反應速率的影響：恒溫恒容：充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))總壓強增大→物質濃度不變(活化分子濃度不變)，反應速率不變。恒溫恒壓：充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))物質濃度減小(活化分子濃度減小)eq\o(→,\s\up7(引起))反應速率減小。3．化學平衡問題(1)外界條件對化學平衡移動的影響規律溫度的影響升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動；降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動濃度的影響增大反應物濃度或減小生成物濃度，化學平衡向正反應方向移動；減小反應物濃度或增大生成物濃度，化學平衡向逆反應方向移動壓強的影響增大壓強會使平衡向氣體體積減小的方向移動；減小壓強會使平衡向氣體體積增大的方向移動(2)化學平衡計算中兩組常用公式：在可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)中化學平衡常數(K)與濃度商(Q)，K＝(式中的濃度是指平衡狀態的濃度，固體物質、純液體、水溶液中進行的反應，H2O不列入平衡常數的計算表達式中；氣體反應、有機反應，H2O的濃度要列入平衡常數的計算表達式中)，Q＝(式中的濃度是任意時刻的濃度)。轉化率α＝。4．原電池與電解池問題(1)原電池中負極發生氧化反應，常出現電極材料溶解、質量減輕等現象；正極發生還原反應，常出現質量不變或增重、有氣體產生等現象。(2)電解池中與電源負極連接的陰極材料不反應，與電源正極連接的陽極(除惰性電極外)材料發生氧化反應，可能出現電極溶解、質量減輕等現象。(3)Fe在原電池與電解池反應中發生氧化反應時失去2個電子生成Fe2＋。(4)可充電電池的放電反應是原電池反應，充電反應是電解池反應。放電過程中原電池的負極發生氧化反應，充電過程中電解池的陰極發生還原反應。5．陌生平衡圖像的問題化學理論綜合題中最容易失分的是速率與平衡的陌生圖像，在非選擇題中的陌生圖像打破了傳統的速率平衡圖像模式，反應體系不再局限于氣相反應，引入了更多的液相反應，縱坐標和橫坐標不再局限于時間、溫度、壓強、速率、轉化率等物理量，而是引入了更多的變量，如兩種物質的物質的量之比、氣體分壓的負對數等，使得圖像更新穎、信息容量更大、題目難度更大。電離平衡、水解平衡和溶解平衡應用中注意(1)書寫電離平衡、水解平衡、溶解平衡方程式時要用可逆號連接。(2)分析離子的存在形式時要考慮弱酸弱堿的電離和離子能否發生水解。(3)分析離子濃度大小時要考慮酸堿鹽對水電離的影響。(4)利用溶度積常數分析沉淀是否能完成轉化時，要考慮溶解平衡式中陰陽離子計量數與溶度積常數關系，溶度積大的其溶解度不一定大。題型1化工生產中條件選擇與控制1．(2024·浙江省衢州、麗水、湖州三地市教學質量檢測)合成氨是人工固氮最重要的途徑。合成氨反應為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝-92.4kJ·mol?1請回答：(1)該反應能自發進行的條件是。(2)現代常用工藝條件以Fe作催化劑，一定壓強下，控制溫度500℃，反應歷程為(*表示吸附態)化學吸附：(速率慢)；(速率快)表面反應：；；(速率快)脫附：(速率快)關于合成氨工藝的下列理解，正確的是___________。A．控制溫度遠高于室溫，是為了提高平衡轉化率B．原料氣須經過凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發生C．不斷將液氨移去，利于反應正向進行同時提高正反應速率D．實際生產中，N2適度過量有利于提高H2的轉化率同時有利于提高整體反應速率(3)為降低合成氨的能耗，我國科學家提出使用M-LiH復合催化劑，催化效果如圖1所示。若一定壓強下，以相同的投料，500℃用Fe作催化劑和350℃用Fe-LiH作催化劑，氨氣的產率隨時間變化如圖2。請在圖2中畫出相同壓強下350℃用Cr-LiH作催化劑氨氣的產率隨時間變化的曲線。(4)壓強為20MPa下，以、(x代表物質的量分數)進料，反應達平衡時氮氣的轉化率與溫度的結果如下圖3中曲線b所示。①若保持壓強不變，以、、進料，則平衡時氮氣的轉化率與溫度的結果是曲線(填“a”或“c”)。判斷的依據是。②若保持壓強不變，當平衡時，則該溫度下，反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)平衡常數KP=(化為最簡式)。[對于氣相反應，用某組分B的平衡壓強代替物質的量濃度也可表示平衡常數，記作KP，如，p為平衡總壓強，為平衡系統中B的物質的量分數]。2．(2023·廣東省佛山市二模)工業利用N2、H2催化合成氨實現了人類“向空氣中要面包”的夢想。(1)原料氣(含N2、H2、CO)中的CO能被催化劑吸附，需經過銅氨液處理除去，反應為：[]++CO+NH3[]+ΔH＜0。①除去原料氣中CO的理由是___________。②為提高CO吸收率，應選擇的條件為___________。A．高溫高壓

B．高溫低壓

C．低溫高壓

D．低溫低壓③[]+中的配體為____________(2)研究發現鐵催化劑表面上合成氨的反應歷程如圖所示，其中吸附在鐵催化劑表面上的物種用*標注。①該反應歷程中最大活化能對應步驟的化學方程式為___________。合成氨反應：的ΔH=___________kJ·mol－1(用圖中字母表示)。②鐵催化合成氨時N2與H2需吸附在催化劑表面活性位點進行反應，由合成氨反應的速率方程(k為速率常數)可知，c(NH3)越大，反應速率越小。原因是___________。(3)反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的標準平衡常數可表達為：，其中為標準壓強(0.1MPa)，、和分別為各組分的平衡分壓(分壓=總壓×物質的量分數)。若N2和H2起始物質的量之比為1∶3，反應在恒溫、恒壓(10MPa)下進行，平衡時轉化率為50%，則___________(寫出計算過程，結果保留兩位有效數字)。3．(2023·廣西三模)氨是工農業生產中的重要原料，研究氨的合成和轉化是一項重要的科研課題。回答下列問題：(1)已知：工業合成氨合成塔中每產生2molNH3，放出92.2kJ熱量，則1molN-H鍵斷裂吸收的能量為___________kJ。(2)在密閉容器中合成氨氣，有利于加快反應速率且能提高H2轉化率的措施是___________(填字母)A．升高反應溫度 B．增大反應的壓強C．及時移走生成的NH3 D．增加H2的物質的量(3)將0.6molN2和0.8molH2充入恒容密閉容器中，在不同溫度下，平衡時NH3的體積分數隨壓強變化的曲線如圖。甲、乙、丙中溫度從高到低的順序是___________。d點N2的轉化率是___________，d點Kp=___________(Kp是以平衡分壓表示的平衡常數，平衡分壓=平衡時各組分的物質的量分數×總壓)。(4)催化氧化法消除NO反應原理為：6NO+4NH35N2+6H2O。不同溫度條件下，氨氣與一氧化氮的物質的量之比為2：1時，得到NO脫除率曲線如圖甲所示。脫除NO的最佳溫度是___________。在溫度超過1000°C時NO脫除率驟然下降的原因可能是___________。(5)研究發現NH3與NO的反應歷程如圖乙所示。下列說法正確的是___________(填字母)。A．該反應歷程中形成了非極性鍵和極性鍵B．每生成2molN2，轉移的電子總數為8NAC．Fe2+能降低總反應的活化能，提高反應速率D．該反應歷程中存在：NO+Fe2+-NH2=Fe2++N2↑+H2O4．(2023·重慶市九龍坡區高三學業質量調研抽測二模)尿素CO(NH2)2是一種高效化肥，也是一種化工原料。(1)尿素技術可用于汽車尾氣的處理，該過程中會生成NH3，反應如下。Ⅰ.CO(NH2)2(s)HNCO(g)＋NH3(g)ΔHⅡ.

HNCO(g)＋H2O(g)NH3(g)＋CO2(g)ΔH一定溫度下，向恒容容器中投入足量CO(NH2)2(s)和一定量的H2O(g)，當上述反應達到平衡時，測得、。則_______mol·L-1(用含p、q的代數式表示，下同)，反應Ⅰ的平衡常數為_______(mol·L-1)2。(2)工業上以CO2和NH3為原料合成尿素，圖1是反應歷程及能量變化，歷程中的所有物質均為氣態。①該反應歷程中，若ΔE2＝241.0kJ·mol?1，則ΔE1＝_______kJ·mol?1。②在T1℃和℃時(T1)，向恒容容器中投入等物質的量的HNCO(g)和NH3(g)，發生以下反應：HNCO(g)＋NH3(g)CO(NH2)2(g)。平衡時lgp(NH3)與lgp[CO(NH2)2]的關系如圖2所示，p為物質的分壓強(單位為kPa)。若、。℃時，_______。若點A時繼續投入等物質的量的兩種反應物，再次達到平衡時(溫度不變)，CO(NH2)2的體積分數_______(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)某實驗小組用Zn–CO2水介質電池電解含有尿素的堿性廢水，裝置如圖3(電極a為Zn，b、c、d均為惰性電極)。裝置Ⅰ中雙極膜為陽離子交換膜和陰離子交換膜復合而成，與b極室相連的交換膜為_______離子交換膜(填“陰”或“陽”)，裝置Ⅱ陽極上的反應式為_______。題型2設置情景制備新型工業材料1．(2024·浙江省寧波市高三選考模擬考試)丙烯是一種重要的化工原料，其主要產品聚丙烯是生產口罩噴溶布的原料。鉻基催化劑下丙烷生產丙烯相關主要反應有：Ⅰ．C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)ΔH1＝+124.14kJ·mol?1Ⅱ．C3H8(g)C2H4(g)＋CH4(g)Ⅲ．C3H8(g)3(s)＋4H2(g)請回答：(1)已知鍵能：，。C=C的鍵能與C-C的鍵能相差約kJ/mol。(2)600℃時，容器壓強恒為P，鉻基催化劑下兩個密閉容器中分別按下表投料發生反應：容器C3H8/molCO2/molN2/molA1010B128①容器B生成C3H6的反應流程如下：下列有關說法正確的是。A．原料氣中通入N2可提高C3H8的平衡轉化率B．升高溫度，一定能提高的C3H6平衡產率C．過程1產生C3H6的量大于過程2和過程3產生的C3H6D．在鉻基催化劑中適當加入CaO可促進過程2平衡正移而提高C3H8的平衡轉化率②若容器A中只發生反應Ⅰ和反應Ⅱ，C3H8的平衡轉化率為，C3H6的選擇性(選擇性)為w，計算反應Ⅰ的平衡常數。(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數)。③按照容器A和容器B的氣體組分比，將兩組氣體按相同流速分別通過催化劑固定床反應器，C3H8的轉化率和C3H6的選擇性隨時間變化如圖所示：隨反應進行，A組中C3H8轉化率明顯降低的可能原因是，B組中CO2的作用是(用化學方程式和必要的文字說明)。(3)恒溫恒容的密閉容器中通入氣體分壓比為的混合氣體，，已知某反應條件下只發生反應Ⅳ和反應Ⅴ(，為速率常數，只與溫度有關且)：反應Ⅳ：C3H8(g)+CO2(g)=C3H6(g)＋H2O(g)+CO(g)反應Ⅴ：C3H8(g)+6CO2(g)=9CO(g)＋3H2O(g)實驗測得丙烯的凈生成速率方程為，請在下圖中畫出丙烯的物質的量隨時間的變化趨勢。2．(2024·黑龍江龍東五地市高三聯考)甲烷和乙烯是重要的氣體燃料和化工原料。回答下列問題：(1)甲烷化反應即為氫氣和碳氧化物反應生成甲烷，有利于實現碳循環利用。已知涉及的反應如下：反應Ⅰ：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH1＝-206.2kJ·mol－1反應Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2反應Ⅲ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH3＝-165kJ·mol－1則ΔH2=kJ·mol－1。(2)研究表明CO2(g)和CH4(g)在催化劑存在下可發生反應制得合成氣CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH。在其他條件相同，不同催化劑(A、B)作用下，使原料CO2(g)和CH4(g)反應相同的時間，CO(g)的產率隨反應溫度的變化如圖所示：①在催化劑A．B作用下，它們正、逆反應活化能差值分別用和表示，則(填“>”“<”或“=”)。②y點對應的逆反應速率v(逆)z點對應的正反應速率v(正)(填“>”“<”或“=”)。(3)西北工業大學的張健教授、德累斯頓工業大學的馮新亮院士等人報道了一種電催化半氫化策略，在室溫條件下，水溶液介質中可選擇性地將C2H2還原為C2H4，其原理示意圖如下：①陰極的電極反應式為。②同溫同壓下，相同時間內，若進口處氣體物質的量為amol，出口處氣體的總體積為進口處的x倍，則C2H2轉化率為。(4)利用多晶銅高效催化電解CO2制乙烯的原理如圖所示。因電解前后電解液濃度幾乎不變，故可實現CO2的連續轉化。①電解過程中HCO3-向(填“鉑”或“多晶銅”)電極方向移動。②多晶銅電極上的電極反應式為。③理論上當生產乙烯時，鉑電極產生的氣體在標況下體積為(不考慮氣體的溶解)。3．(2024·廣西部分高中高三一模)綠色能源是未來能源發展的方向，積極發展氫能，是實現“碳達峰、碳中和”的重要舉措，可以用以下方法制備氫氣。I．甲烷和水蒸氣催化制氫氣。主要反應如下：i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

△H=+206.2kJ?mol-1ii．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

△H=-41.2kJ?mol-1(1)反應CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=kJ?mol-1。(2)在容積不變的絕熱密閉容器中發生反應i，下列能說明反應達到平衡狀態的是(填標號)。A．氣體混合物的密度不再變化B．CH4消耗速率和H2的生成速率相等C．CO的濃度保持不變D．氣體平均相對分子質量不再變化E．體系的溫度不再發生變化(3)恒定壓強為P0MPa時，將n(CH4)：n(H2O)=1：3的混合氣體投入反應器中發生反應i和ii，平衡時，各組分的物質的量分數與溫度的關系如圖所示。①圖中表示CO2的物質的量分數與溫度的變化曲線是(填字母)。②結合圖中數據，其他條件不變，若要H2的產量最大，最適宜的反應溫度是(填標號)。A．550~600℃

B．650~700℃

C．750~800℃在其他條件不變的情況下，向體系中加入CaO可明顯提高平衡體系中H2的含量，原因是。③600℃時，反應ii的平衡常數的計算式為Kp=(Kp是以分壓表示的平衡常數，分壓=總壓×物質的量分數)。Ⅱ．電解法制氫氣。某科研小組設計如圖所示電解池，利用CO2和H2O在堿性電解液中制備水煤氣(H2、CO)，產物中H2和CO的物質的量之比為1∶1。(4)電極B是極，生成水煤氣的電極反應式為。4．(2023·云南省二模)CO2與氫氣在固載金屬催化劑上可發生以下反應：反應i．CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH1反應ii．CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH2>0反應iii．……可能的反應機理如下(M為催化劑)；回答下列問題：(1)反應iii的化學方程式為___________。(2)已知下列幾種物質的標準摩爾生成焓(在101kPa時，由最穩定單質合成1mol指定產物時所放出的熱量)：

物質CO2(g)H2(g)HCOOH(g)標準摩爾生成焓/kJ·mol-1-393.510-362.3依據以上信息，ΔH1=___________。(3)在一定壓強下，按n(H2)：n(CO2)=1：1投料，發生反應i和反應ii(忽略反應iii)，反應相同時間，CO2的轉化率及HCOOH選擇性(甲酸選擇性=隨溫度變化曲線如下圖所示。①下列措施能提高CO2平衡轉化率的是___________(填標號)。A．降低溫度

B．再充入Ar

C．分離出HCOOH②673.15K，反應后體系中H2的分壓為aMPa，則反應i的壓力商計算式Qp=___________MPa-1。③當溫度高于673.15K，隨溫度升高，反應i與反應ii的反應速率相比，增加更顯著的是反應___________(填“i”或“ii”)，判斷的理由是___________。(4)若在Bi或Bi/CeO2催化劑表面還原CO2生成HCOOH，模擬經歷兩種中間體的能量變化如圖所示。HCOOH的合成更傾向于通過生成___________中間體，且___________(填“Bi”或“Bi/CeO2”)的催化活性更優異。5．(2023·廣東省茂名市二模)二氧化碳催化加氫直接合成二甲醚(DME)既可以實現碳減排又可以得到重要的有機原料，對于保證經濟的高速發展和實現長期可持續發展戰略均具有重要意義，其中涉及的反應有：(ⅰ)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=akJ·mol-1(ⅱ)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=bkJ·mol-1(ⅲ)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol-1已知：生成物A的選擇性回答下列問題：(1)2CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+3H2O(g)的ΔH4=___________kJ·mol-1(用含a、b或c的代數式表示)。(2)反應ⅰ、ⅱ、ⅲ的吉布斯自由能隨溫度變化如圖，下列說法正確的是___________。A．常溫下，反應ⅰ、ⅱ、ⅲ均能自發B．410K時，反應ⅰ和反應ⅲ的反應速率相等C．溫度升高，CH3OH的選擇性提高，的選擇性降低D．提高二甲醚產率的關鍵是尋找對甲醇具有高選擇性的催化劑(3)在3.0MPa下，研究人員在體積固定的容器中充入H2和CO2發生反應，CO2的平衡轉化率和生成物的選擇性隨溫度變化如圖(不考慮其他因素影響)。①ΔH3___________0(填“>”或“<”)。②若在220℃下，平衡時n(H2O)=___________，計算反應2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在220℃下的平衡常數___________(寫出計算過程，結果保留三位有效數字)。③當其他條件不變，壓強為4.0MPa、溫度為260℃時，圖中點___________(填“A”、“B”、“C”或“D”)可表示二甲醚的選擇性。(4)在基催化劑下發生反應，機理如圖：該機理表示的是反應___________(填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”)的反應過程。寫出轉化③的反應方程式___________。6．(2023·吉林省長春市三模)環己烯是重要的有機化工原料，廣泛用于制備各種中間體，進而用于農藥、醫藥、塑料等生產。回答下列問題：(1)已知：苯()、環己烯()和氫氣的燃燒熱()分別為：、和。則反應Ⅰ：

_______。(2)某溫度下，將等物質的量的苯蒸汽和H2加入剛性容器內發生反應生成氣態環己烯，起始總壓為，平衡時總壓減小了40%，該溫度下反應的平衡常數_______(保留一位小數)。達到平衡后，欲增加苯的平衡轉化率，可采取的措施有_______(填標號)。A．通入惰性氣體

B．再加入等物質的量的苯蒸汽和C．增加催化劑的用量

D．增加氫氣的濃度(3)液相中水作為添加劑苯選擇性加氫制備環己烯(反應Ⅰ)過程的示意圖如圖1，采用能夠吸附氫氣的含釘催化劑，將氫氣以一定速率通入液態苯與水的混合體系中生成環己烯，環己烯會進一步加成生成副產物環己烷。(已知：苯和環己烯在水中的溶解度分別為：和)①研究表明使用水作為添加劑時，催化劑表面會被一層水吸附層覆蓋，使得環己烯的選擇性明顯提高，原因是_______。②反應溫度與苯加氫反應速率的關系如圖2所示，溫度高于時，苯加氫速率降低的原因可能是_______。(4)環氧環己烷()是有機合成的重要中間體，有著廣泛的應用。以環己烯和溴化鈉為原料，采用間接電解法是制備環氧環己烷的常用方法，其過程如下圖：①采用無隔膜法電解溶液，陽極電極反應方程式為_______。②從踐行綠色發展理念，保護生態環境的角度分析，采用該方法制備環氧環己烷的優點是_______。TOC\o"1-1"\p""\h\z\u題型3運用化學反應原理環境保護1．(2024·湖北鄂東南省級示范高中教育教學改革聯盟高三聯考)空氣中CO2含量的控制和CO2資源利用具有重要意義。(1)已知25℃、101下，在合成塔中，可通過二氧化碳和氫氣合成甲醇，后續可制備甲酸。某反應體系中發生反應如下：Ⅰ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1＝+41.2kJ·mol－1Ⅱ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2＝-49kJ·mol－1Ⅲ．CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH3＝-165kJ·mol－1①幾種化學鍵的鍵能如表所示，則。化學鍵鍵能/413a463797.5②反應Ⅰ的速率方程為，其中x表示相應氣體的物質的量分數，為平衡常數(用平衡分壓代替平衡濃度計算)，k為反應的速率常數。已知平衡后，此時反應Ⅰ的速率(用含k的代數式表示)。(2)向剛性密閉容器中通入一定量CO2和H2，發生反應Ⅰ和反應Ⅱ，溫度對和CH3OH的物質的量分數影響如圖所示。圖中表示物質的量分數的為(填“m”或“n”)；為提高CH3OH的選擇性，可采取的措施有(寫出1條即可)。(3)催化電解吸收CO2的溶液可將CO2轉化為有機物。在相同條件下，恒定通過電解池的電量，電解得到的部分還原產物的法拉第效率()隨電解電壓的變化如圖所示。其中，，n表示電解生成還原產物X所轉移電子的物質的量，F表示法拉第常數。①當電解電壓為U1V時，電解過程中含碳還原產物的為0，陰極主要還原產物為(填化學式)。②當電解電壓為U2V時，陰極由CO2生成HCOO-的電極反應式為。③當電解電壓為U3V時，電解生成的C2H4和HCOO-的物質的量之比為。2．(2023·廣東省高三模擬)綠水青山就是金山銀山。燃燒煤的煙氣含有SO2和NOx，直接排放會造成環境污染，排放前需要進行處理。試回答下列問題：(1)某實驗小組設想利用CO還原SO2。已知S和CO的燃燒熱分別是296.0kJ·mol-l、283.0kJ·mol-l，試寫出CO還原SO2生成CO2和S(s)的熱化學方程式_________。(2)采用Na2SO3溶液吸收法處理SO2，25℃時用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2，當溶液pH=7時，溶液中各離子濃度的大小關系為_________。(已知25℃時：H2SO3的電離常數Kal=l.3×l0-2，Ka2=6.2×l0-8)(3)采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。在脫硫、脫硝過程中，反應器中一直維持下列條件：溫度為298K，pH=12，NaClO2溶液濃度為5×l0-3mol·L-1。通入含有SO2和NO的煙氣，則反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如下表。離子SO42-

SO32-NO3-

NO2-Cl-c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61.5×l0-4l.2×10-53.4×10-3在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應中，SO2和NO的平衡分壓pe如圖所示。①寫出NaClO2溶液脫硫過程中主要反應的離子方程式_________。脫硫、脫硝反應的△H_________0(填“＜”“＞”或“=”)。②已知脫硝主要反應為；4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3C1-+2H2O。由實驗結果可知，脫硫反應速率大于脫硝反應速率，原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是________(寫出其中一個原因)。欲提高煙氣中NO的脫硝反應速率，可以采用的措施是________(寫出其中一條措施)。③脫硝主要反應的平衡表達式為：，其中pe(NO)為平衡分壓。結合題目信息，計算298K時脫硫過程主要反應的化學平衡常數：K=________(只列算式代入數據，不作運算)(4)如果采用Ca(ClO2)2替代NaClO2，能得到更好的煙氣脫硫效果，其原因是________。3．(2023·安徽省高三質量檢測)SO2是形成酸雨的主要氣體，減少SO2的排放和研究SO2綜合利用意義重大。回答下列問題：(1)已知25℃時：xSO2(g)+2xCO(g