2024年高考真題化學試題PAGEPAGE1專題24化學反應原理綜合題——能量主線型考向五年考情（2020-2024）命題趨勢能量主線型化學反應原理綜合題2024·浙江6月卷2024·甘肅卷2024·湖南卷2024·江蘇卷2023·全國甲卷2023·海南卷2023·江蘇卷2023·河北卷2023·天津卷2023·重慶卷2023·北京卷2022·浙江卷2022·湖北卷2022·天津卷2022·江蘇卷2022·重慶卷2022·遼寧卷2021·河北卷2021·湖南卷2020·新課標Ⅱ卷2020·江蘇卷2020·天津卷化學反應原理綜合題主要考查熱化學、化學反應速率和化學平衡等主干理論知識，主要命題點有蓋斯定律的應用、反應速率和化學平衡的分析、化學平衡常數的表達式書寫與計算、反應條件的分析選擇、生產生活中的實際應用等，試題常以填空、讀圖、作圖、計算等形式呈現。試題一般以與生產、生活緊密聯系的物質為背景材料命制組合題，各小題之間又有一定的獨立性。主要考查學生的信息處理能力、學科內綜合分析能力，應用反應原理解決生產實際中的具體問題，體現了“變化觀念與平衡思想”的核心素養。在近幾年的相關考題中，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，考查學生的綜合分析判斷能力。以實際情景(場景)為背景，更能體現核心素養的要求。而在實際生產過程中，影響因素是多元化、多方位和多層次的。1．（2024·浙江6月卷）氫是清潔能源，硼氫化鈉()是一種環境友好的固體儲氫材料，其水解生氫反應方程式如下：(除非特別說明，本題中反應條件均為，)請回答：（1）該反應能自發進行的條件是_______。A．高溫 B．低溫 C．任意溫度 D．無法判斷（2）該反應比較緩慢。忽略體積變化的影響，下列措施中可加快反應速率的是_______。A．升高溶液溫度 B．加入少量異丙胺C．加入少量固體硼酸 D．增大體系壓強（3）為加速水解，某研究小組開發了一種水溶性催化劑，當該催化劑足量、濃度一定且活性不變時，測得反應開始時生氫速率v與投料比之間的關系，結果如圖1所示。請解釋ab段變化的原因。（4）氫能的高效利用途徑之一是在燃料電池中產生電能。某研究小組的自制熔融碳酸鹽燃料電池工作原理如圖2所示，正極上的電極反應式是。該電池以恒定電流工作14分鐘，消耗體積為，故可測得該電池將化學能轉化為電能的轉化率為。[已知：該條件下的摩爾體積為；電荷量電流時間；；。]（5）資源的再利用和再循環有利于人類的可持續發展。選用如下方程式，可以設計能自發進行的多種制備方法，將反應副產物偏硼酸鈉()再生為。(已知：是反應的自由能變化量，其計算方法也遵循蓋斯定律，可類比計算方法；當時，反應能自發進行。)I．II．III．請書寫一個方程式表示再生為的一種制備方法，并注明。(要求：反應物不超過三種物質；氫原子利用率為。)2．（2024·甘肅卷）是制備半導體材料硅的重要原料，可由不同途徑制備。（1）由制備：已知時，由制備硅(填“吸”或“放”)熱。升高溫度有利于制備硅的原因是。（2）在催化劑作用下由粗硅制備：。，密閉容器中，經不同方式處理的粗硅和催化劑混合物與和氣體反應，轉化率隨時間的變化如下圖所示：①，經方式處理后的反應速率最快；在此期間，經方式丙處理后的平均反應速率。②當反應達平衡時，的濃度為，平衡常數K的計算式為。③增大容器體積，反應平衡向移動。3．（2024·湖南卷）丙烯腈()是一種重要的化工原料。工業上以為載氣，用作催化劑生產的流程如下：已知：①進料混合氣進入兩釜的流量恒定，兩釜中反應溫度恒定：②反應釜Ⅰ中發生的反應：ⅰ：

③反應釜Ⅱ中發生的反應：ⅱ：

ⅲ：

④在此生產條件下，酯類物質可能發生水解。回答下列問題：（1）總反應(用含、、和的代數式表示)；（2）進料混合氣中，出料中四種物質(、、、)的流量，(單位時間內出料口流出的物質的量)隨時間變化關系如圖：①表示的曲線是(填“a”“b”或“c”)；②反應釜Ⅰ中加入的作用是。③出料中沒有檢測到的原因是。④反應后，a、b、c曲線對應物質的流量逐漸降低的原因是。（3）催化劑再生時會釋放，可用氨水吸收獲得。現將一定量的固體(含水)置于密閉真空容器中，充入和，其中的分壓為，在℃下進行干燥。為保證不分解，的分壓應不低于(已知

分解的平衡常數)；（4）以為原料，稀硫酸為電解液，Sn作陰極，用電解的方法可制得，其陰極反應式。4．（2024·江蘇卷）氫能是理想清潔能源，氫能產業鏈由制氫、儲氫和用氫組成。（1）利用鐵及其氧化物循環制氫，原理如圖所示。反應器Ⅰ中化合價發生改變的元素有；含CO和各1mol的混合氣體通過該方法制氫，理論上可獲得。（2）一定條件下，將氮氣和氫氣按混合勻速通入合成塔，發生反應。海綿狀的作催化劑，多孔作為的“骨架”和氣體吸附劑。①中含有CO會使催化劑中毒。和氨水的混合溶液能吸收CO生成溶液，該反應的化學方程式為。②含量與表面積、出口處氨含量關系如圖所示。含量大于，出口處氨含量下降的原因是。（3）反應可用于儲氫。①密閉容器中，其他條件不變，向含有催化劑的溶液中通入，產率隨溫度變化如圖所示。溫度高于，產率下降的可能原因是。②使用含氨基物質(化學式為，CN是一種碳衍生材料)聯合催化劑儲氫，可能機理如圖所示。氨基能將控制在催化劑表面，其原理是；用重氫氣(D2)代替H2，通過檢測是否存在(填化學式)確認反應過程中的加氫方式。5．（2023·全國甲卷）甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法。回答下列問題：（1）已知下列反應的熱化學方程式：①

②

反應③的_______，平衡常數_______(用表示)。（2）電噴霧電離等方法得到的(等)與反應可得。與反應能高選擇性地生成甲醇。分別在和下(其他反應條件相同)進行反應，結果如下圖所示。圖中的曲線是_______(填“a”或“b”。、時的轉化率為_______(列出算式)。

（3）分別與反應，體系的能量隨反應進程的變化如下圖所示(兩者歷程相似，圖中以示例)。

(ⅰ)步驟Ⅰ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵變化的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(ⅱ)直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，則與反應的能量變化應為圖中曲線_______(填“c”或“d”)。(ⅲ)與反應，氘代甲醇的產量_______(填“＞”“＜”或“=”)。若與反應，生成的氘代甲醇有_______種。6．（2023·海南卷）磷酸二氫鉀在工農業生產及國防工業等領域都有廣泛的應用。某研究小組用質量分數為85%的磷酸與反應制備，反應方程式為一定條件下的實驗結果如圖1所示。

回答問題：（1）該條件下，反應至1h時KCl的轉化率為。（2）該制備反應的隨溫度變化關系如圖2所示。該條件下反應為反應(填“吸熱”或“放熱”)，且反應熱隨溫度升高而。

（3）該小組為提高轉化率采用的措施中有：使用濃磷酸作反應物、向系統中不斷通入水蒸氣等。它們能提高轉化率的原因是：不使用稀磷酸；通入水蒸氣。（4）298K時，的平衡常數。(已知的)7．（2023·江蘇卷）空氣中含量的控制和資源利用具有重要意義。（1）燃煤煙氣中的捕集可通過如下所示的物質轉化實現。

“吸收”后所得的溶液與石灰乳反應的化學方程式為；載人航天器內，常用LiOH固體而很少用KOH固體吸收空氣中的，其原因是。（2）合成尿素[]是利用的途徑之一。尿素合成主要通過下列反應實現反應Ⅰ：反應Ⅱ：①密閉體系中反應Ⅰ的平衡常數(K)與溫度的關系如圖甲所示，反應Ⅰ的(填“=0”或“>0”或“<0”)。

②反應體系中除發生反應Ⅰ、反應Ⅱ外，還發生尿素水解、尿素縮合生成縮二脲[]和尿素轉化為氰酸銨()等副反應。尿素生產中實際投入和的物質的量之比為，其實際投料比值遠大于理論值的原因是。（3）催化電解吸收的KOH溶液可將轉化為有機物。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乙所示。

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當電解電壓為時，陰極由生成的電極反應式為。③當電解電壓為時，電解生成的和的物質的量之比為(寫出計算過程)。8．（2023·河北卷）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性質以及氮的循環利用對解決環境和能源問題都具有重要意義。已知：物質中的化學鍵斷裂時所需能量如下表。物質能量/945498631回答下列問題：（1）恒溫下，將空氣(和的體積分數分別為0.78和0.21，其余為惰性組分)置于容積為的恒容密閉容器中，假設體系中只存在如下兩個反應：i

ii

①。②以下操作可以降低上述平衡體系中濃度的有(填標號)。A．縮小體積

B．升高溫度

C．移除

D．降低濃度③若上述平衡體系中，則(寫出含a、b、V的計算式)。（2）氫氣催化還原作為一種高效環保的脫硝技術備受關注。高溫下氫氣還原反應的速率方程為為速率常數。在一定溫度下改變體系中各物質濃度，測定結果如下表。組號10.100.10r20.100.2030.200.1040.050.30？表中第4組的反應速率為。(寫出含r的表達式)（3）①以空氣中的氮氣為原料電解合成氨時，在(填“陰”或“陽”)極上發生反應，產生。②氨燃料電池和氫燃料電池產生相同電量時，理論上消耗和的質量比為，則在堿性介質中氨燃料電池負極的電極反應式為。③我國科學家研究了水溶液中三種催化劑(a、b、c)上電還原為(圖1)和電還原為(圖2)反應歷程中的能量變化，則三種催化劑對電還原為的催化活性由強到弱的順序為(用字母a、b、c排序)。9．（2023·天津卷）工業上以硫黃為原料制備硫酸的原理示意圖如下，其過程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個階段。Ⅰ.硫液化后與空氣中的氧反應生成SO2。（1）硫磺()的晶體類型是。（2）硫的燃燒應控制事宜溫度。若進料溫服超過硫的沸點，部分燃燒的硫以蒸汽的形式隨SO2進入到下一階段，會導致(填序號)。a.硫的消耗量增加

b.SO2產率下降

c.生成較多SO3（3）SO2(g)氧化生成80gSO3(g)放出熱量98.3kJ，寫出該反應的熱化學方程式。隨溫度升高，SO2的平衡轉化率(填“升高”或“降低”)。（4）從能量角度分析，釩催化劑在反應中的作用為。Ⅱ.一定條件下，釩催化劑的活性溫度范圍是450～600℃。為了兼顧轉化率和反應速率，可采用四段轉化工藝：預熱后的SO2和O2通過第一段的釩催化劑層進行催化氧化，氣體溫度會迅速接近600℃，此時立即將氣體通過熱交換器，將熱量傳遞給需要預熱的SO2和O2，完成第一段轉化。降溫后的氣體依次進行后三段轉化，溫度逐段降低，總轉化率逐段提高，接近平衡轉化率。最終反應在450℃左右時，SO2轉化率達到97％。（5）氣體經過每段的釩催化劑層，溫度都會升高，其原因是。升高溫度后的氣體都需要降溫，其目的是。（6）采用四段轉化工藝可以實現(填序號)。a．控制適宜的溫度，盡量加快反應速率，盡可能提高SO2轉化率b．使反應達到平衡狀態c．節約能源Ⅲ．工業上用濃硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3會產生酸霧，導致吸收效率降低。（7）SO3的吸收率與所用硫酸的濃度、溫度的關系如圖所示。據圖分析，最適合的吸收條件；硫酸的濃度，溫度。（8）用32噸含S99%的硫磺為原料生成硫酸，假設硫在燃燒過程中損失2%，SO2生成SO3的轉化率是97%，SO3吸收的損失忽略不計，最多可以生產98%的硫酸噸。10．（2023·重慶卷）銀及其化合物在催化與電化學等領域中具有重要應用。（1）在銀催化下，乙烯與氧氣反應生成環氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根據圖所示，回答下列問題：

①中間體生成吸附態的活化能為。②由生成的熱化學方程式為。（2）一定條件下，銀催化劑表面上存在反應：，該反應平衡壓強與溫度的關系如下：4014434631051100①時的平衡常數。②起始狀態Ⅰ中有和，經下列過程達到各平衡狀態：

已知狀態Ⅰ和Ⅲ的固體質量相等，下列敘述正確的是(填字母)。A．從Ⅰ到Ⅱ的過程B．C．平衡常數：D．若體積，則E．逆反應的速率：③某溫度下，向恒容容器中加入，分解過程中反應速率與壓強的關系為，k為速率常數(定溫下為常數)。當固體質量減少時，逆反應速率最大。若轉化率為，則(用表示)。（3）可用作固體離子導體，能通過加熱制得。上述兩種晶體的晶胞示意圖如圖所示(為了簡化，只畫出了碘離子在晶胞中的位置)。

①測定晶體結構最常用的儀器是(填字母)。A．質譜儀

B．紅外光譜儀

C．核磁共振儀

D．射線衍射儀②與晶胞的體積之比為。③測定中導電離子類型的實驗裝置如圖所示。實驗測得支管a中質量不變，可判定導電離子是而不是，依據是。

11．（2023·北京卷）尿素合成的發展體現了化學科學與技術的不斷進步。（1）十九世紀初，用氰酸銀與在一定條件下反應制得，實現了由無機物到有機物的合成。該反應的化學方程式是____________________。（2）二十世紀初，工業上以和為原料在一定溫度和壓強下合成尿素。反應分兩步：ⅰ．和生成；ⅱ．分解生成尿素。結合反應過程中能量變化示意圖，下列說法正確的是__________(填序號)。a．活化能：反應ⅰ<反應ⅱb．ⅰ放熱反應，ⅱ為吸熱反應c．（3）近年研究發現，電催化和含氮物質(等)在常溫常壓下合成尿素，有助于實現碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的溶液通至飽和，在電極上反應生成，電解原理如圖所示。①電極是電解池的__________極。②電解過程中生成尿素的電極反應式是_____________。（4）尿素樣品含氮量的測定方法如下。已知：溶液中不能直接用溶液準確滴定。①消化液中的含氮粒子是__________。②步驟ⅳ中標準溶液的濃度和消耗的體積分別為和，計算樣品含氮量還需要的實驗數據有__________。12．（2022·浙江卷）主要成分為的工業廢氣的回收利用有重要意義。（1）回收單質硫。將三分之一的燃燒，產生的與其余混合后反應：。在某溫度下達到平衡，測得密閉系統中各組分濃度分別為、、，計算該溫度下的平衡常數_______。（2）熱解制。根據文獻，將和的混合氣體導入石英管反應器熱解(一邊進料，另一邊出料)，發生如下反應：Ⅰ

Ⅱ

總反應：Ⅲ

投料按體積之比，并用稀釋；常壓，不同溫度下反應相同時間后，測得和體積分數如下表：溫度/95010001050110011500.51.53.65.58.50.00.00.10.41.8請回答：①反應Ⅲ能自發進行的條件是_______。②下列說法正確的是_______。A．其他條件不變時，用Ar替代作稀釋氣體，對實驗結果幾乎無影響B．其他條件不變時，溫度越高，的轉化率越高C．由實驗數據推出中的鍵強于中的鍵D．恒溫恒壓下，增加的體積分數，的濃度升高③若將反應Ⅲ看成由反應Ⅰ和反應Ⅱ兩步進行，畫出由反應原料經兩步生成產物的反應過程能量示意圖_______。④在，常壓下，保持通入的體積分數不變，提高投料比，的轉化率不變，原因是_______。⑤在范圍內(其他條件不變)，的體積分數隨溫度升高發生變化，寫出該變化規律并分析原因_______。13．（2022·湖北卷）自發熱材料在生活中的應用日益廣泛。某實驗小組為探究“”體系的發熱原理，在隔熱裝置中進行了下表中的五組實驗，測得相應實驗體系的溫度升高值()隨時間(t)的變化曲線，如圖所示。實驗編號反應物組成a粉末b粉c粉飽和石灰水d粉石灰乳e粉粉末回答下列問題：（1）已知：①②③則的___________。（2）溫度為T時，，則飽和溶液中___________(用含x的代數式表示)。（3）實驗a中，后基本不變，原因是___________。（4）實驗b中，的變化說明粉與在該條件下___________(填“反應”或“不反應”)。實驗c中，前的有變化，其原因是___________；后基本不變，其原因是___________微粒的量有限。（5）下列說法不能解釋實驗d在內溫度持續升高的是___________(填標號)。A．反應②的發生促使反應①平衡右移B．反應③的發生促使反應②平衡右移C．氣體的逸出促使反應③向右進行D．溫度升高導致反應速率加快（6）歸納以上實驗結果，根據實驗e的特征，用文字簡述其發熱原理___________。14．（2022·天津卷）天津地處環渤海灣，海水資源豐富。科研人員把鐵的配合物(L為配體)溶于弱堿性的海水中，制成吸收液，將氣體轉化為單質硫，改進了濕法脫硫工藝。該工藝包含兩個階段：①的吸收氧化；②的再生。反應原理如下：①

②

回答下列問題：（1）該工藝的總反應方程式為___________。1mol發生該反應的熱量變化為___________，在總反應中的作用是___________。（2）研究不同配體與所形成的配合物(A、B、C)對吸收轉化率的影響。將配合物A、B、C分別溶于海水中，配成相同物質的量濃度的吸收液，在相同反應條件下，分別向三份吸收液持續通入，測得單位體積吸收液中吸收轉化率隨時間變化的曲線如圖1所示。以由100%降至80%所持續的時間來評價鐵配合物的脫硫效率，結果最好的是___________(填“A”、“B”或“C”)。（3）的電離方程式為___________。25℃時，溶液中、、在含硫粒子總濃度中所占分數隨溶液pH的變化關系如圖2，由圖2計算，的___________，___________。再生反應在常溫下進行，解離出的易與溶液中的形成沉淀。若溶液中的，，為避免有FeS沉淀生成，應控制溶液pH不大于___________(已知25℃時，FeS的為)。15．（2022·江蘇卷）氫氣是一種清潔能源，綠色環保制氫技術研究具有重要意義。（1）“熱電循環制氫”經過溶解、電解、熱水解和熱分解4個步驟，其過程如圖所示。①電解在質子交換膜電解池中進行。陽極區為酸性溶液，陰極區為鹽酸，電解過程中轉化為。電解時陽極發生的主要電極反應為_______(用電極反應式表示)。②電解后，經熱水解和熱分解的物質可循環使用。在熱水解和熱分解過程中，發生化合價變化的元素有_______(填元素符號)。（2）“熱循環制氫和甲酸”的原理為：在密閉容器中，鐵粉與吸收制得的溶液反應，生成、和；再經生物柴油副產品轉化為Fe。①實驗中發現，在時，密閉容器中溶液與鐵粉反應，反應初期有生成并放出，該反應的離子方程式為_______。②隨著反應進行，迅速轉化為活性，活性是轉化為的催化劑，其可能反應機理如圖所示。根據元素電負性的變化規律。如圖所示的反應步驟Ⅰ可描述為_______。③在其他條件相同時，測得Fe的轉化率、的產率隨變化如題圖所示。的產率隨增加而增大的可能原因是_______。（3）從物質轉化與資源綜合利用角度分析，“熱循環制氫和甲酸”的優點是_______。16．（2022·重慶卷）反應在工業上有重要應用。（1）該反應在不同溫度下的平衡常數如表所示。溫度/℃7008008301000平衡常數1.671.111.000.59①反應的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。②反應常在較高溫度下進行，該措施的優缺點是_____。（2）該反應常在Pd膜反應器中進行，其工作原理如圖所示。①利用平衡移動原理解釋反應器存在Pd膜時具有更高轉化率的原因是_____。②某溫度下，H2在Pd膜表面上的解離過程存在如下平衡：，其正反應的活化能遠小于逆反應的活化能。下列說法錯誤的是_____。A．Pd膜對氣體分子的透過具有選擇性B．過程2的△H＞0C．加快Pd膜內H原子遷移有利于H2的解離D．H原子在Pd膜表面上結合為H2的過程為放熱反應③同溫同壓下，等物質的量的CO和H2O通入無Pd膜反應器，CO的平衡轉化率為75%；若換成Pd膜反應器，CO的平衡轉化率為90%，則相同時間內出口a和出口b中H2的質量比為_____。（3）該反應也可采用電化學方法實現，反應裝置如圖所示。①固體電解質采用______(填“氧離子導體”或“質子導體”)。②陰極的電極反應式為______。③同溫同壓下，相同時間內，若進口Ⅰ處n(CO)：n(H2O)=a：b，出口Ⅰ處氣體體積為進口Ⅰ處的y倍，則CO的轉化率為_____(用a，b，y表示)。17．（2022·遼寧卷）工業合成氨是人類科學技術的一項重大突破，目前已有三位科學家因其獲得諾貝爾獎，其反應為：。回答下列問題：（1）合成氨反應在常溫下_______(填“能”或“不能”)自發。（2）_______溫(填“高”或“低”，下同)有利于提高反應速率，_______溫有利于提高平衡轉化率，綜合考慮催化劑(鐵觸媒)活性等因素，工業常采用。針對反應速率與平衡產率的矛盾，我國科學家提出了兩種解決方案。（3）方案一：雙溫-雙控-雙催化劑。使用雙催化劑，通過光輻射產生溫差(如體系溫度為時，的溫度為，而的溫度為)。下列說法正確的是_______。a．氨氣在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡產率b．在“熱Fe”表面斷裂，有利于提高合成氨反應速率c．“熱Fe”高于體系溫度，有利于提高氨的平衡產率d．“冷Ti”低于體系溫度，有利于提高合成氨反應速率（4）方案二：復合催化劑。下列說法正確的是_______。a．時，復合催化劑比單一催化劑效率更高b．同溫同壓下，復合催化劑有利于提高氨的平衡產率c．溫度越高，復合催化劑活性一定越高（5）某合成氨速率方程為：，根據表中數據，_______；實驗1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因為_______。a．有利于平衡正向移動

b．防止催化劑中毒

c．提高正反應速率（6）某種新型儲氫材料的晶胞如圖，八面體中心為M金屬離子，頂點均為配體；四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子。若其摩爾質量為，則M元素為_______(填元素符號)；在該化合物中，M離子的價電子排布式為_______。18．（2021·河北卷）當今，世界多國相繼規劃了碳達峰、碳中和的時間節點。因此，研發二氧化碳利用技術，降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。（1）大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時，相關物質的燃燒熱數據如表：物質H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃燒熱△H(kJ?mol-1)-285.8-393.5-3267.5（1）則25℃時H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的熱化學方程式為________。（2）雨水中含有來自大氣的CO2，溶于水中的CO2進一步和水反應，發生電離：①CO2(g)=CO2(aq)②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO(aq)25℃時，反應②的平衡常數為K2。溶液中CO2的濃度與其在空氣中的分壓成正比(分壓=總壓×物質的量分數)，比例系數為ymol?L-1?kPa-1，當大氣壓強為pkPa，大氣中CO2(g)的物質的量分數為x時，溶液中H+濃度為________mol?L-1(寫出表達式，考慮水的電離，忽略HCO的電離)（3）105℃時，將足量的某碳酸氫鹽(MHCO3)固體置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反應達平衡時體系的總壓為46kPa。保持溫度不變，開始時在體系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡時體系中水蒸氣的分壓小于5kPa，CO2(g)的初始壓強應大于________kPa。（4）我國科學家研究Li—CO2電池，取得了重大科研成果，回答下列問題：①Li—CO2電池中，Li為單質鋰片，則該電池中的CO2在___(填“正”或“負”)極發生電化學反應。研究表明，該電池反應產物為碳酸鋰和單質碳，且CO2電還原后與鋰離子結合形成碳酸鋰按以下4個步驟進行，寫出步驟Ⅲ的離子方程式。Ⅰ.2CO2+2e-=C2OⅡ.C2O=CO2+COⅢ.__________Ⅳ.CO+2Li+=Li2CO3②研究表明，在電解質水溶液中，CO2氣體可被電化學還原。Ⅰ.CO2在堿性介質中電還原為正丙醇(CH3CH2CH2OH)的電極反應方程式為_________。Ⅱ.在電解質水溶液中，三種不同催化劑(a、b、c)上CO2電還原為CO的反應進程中(H+被還原為H2的反應可同時發生)，相對能量變化如圖.由此判斷，CO2電還原為CO從易到難的順序為_______(用a、b、c字母排序)。19．（2021·湖南卷）氨氣中氫含量高，是一種優良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法I：氨熱分解法制氫氣相關化學鍵的鍵能數據化學鍵鍵能946436.0390.8一定溫度下，利用催化劑將分解為和。回答下列問題：（1）反應_______；（2）已知該反應的，在下列哪些溫度下反應能自發進行？_______(填標號)A．25℃B．125℃C．225℃D．325℃（3）某興趣小組對該反應進行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將通入3L的密閉容器中進行反應(此時容器內總壓為200kPa)，各物質的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。①若保持容器體積不變，時反應達到平衡，用的濃度變化表示時間內的反應速率_______(用含的代數式表示)②時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變，圖中能正確表示壓縮后分壓變化趨勢的曲線是_______(用圖中a、b、c、d表示)，理由是_______；③在該溫度下，反應的標準平衡常數_______。(已知：分壓=總壓×該組分物質的量分數，對于反應，，其中，、、、為各組分的平衡分壓)。方法Ⅱ：氨電解法制氫氣利用電解原理，將氨轉化為高純氫氣，其裝置如圖所示。（4）電解過程中的移動方向為_______(填“從左往右”或“從右往左”)；（5）陽極的電極反應式為_______。KOH溶液KOH溶液20.（2020·新課標Ⅱ）天然氣的主要成分為CH4，一般還含有C2H6等烴類，是重要的燃料和化工原料。（1）乙烷在一定條件可發生如下反應：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH，相關物質的燃燒熱數據如下表所示：物質C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol?1)-1560-1411-286①ΔH=_________kJ·mol?1。②提高該反應平衡轉化率的方法有_________、_________。③容器中通入等物質的量的乙烷和氫氣，在等壓下(p)發生上述反應，乙烷的平衡轉化率為α。反應的平衡常數Kp=_________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數)。（2）高溫下，甲烷生成乙烷的反應如下：2CH4C2H6+H2。反應在初期階段的速率方程為：r=k×，其中k為反應速率常數。①設反應開始時的反應速率為r1，甲烷的轉化率為α時的反應速率為r2，則r2=_____r1。②對于處于初期階段的該反應，下列說法正確的是_________。A．增加甲烷濃度，r增大B．增加H2濃度，r增大C．乙烷的生成速率逐漸增大D．降低反應溫度，k減小（3）CH4和CO2都是比較穩定的分子，科學家利用電化學裝置實現兩種分子的耦合轉化，其原理如下圖所示：①陰極上的反應式為_________。②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1，則消耗的CH4和CO2體積比為_________。21.（2020·江蘇卷）CO2/HC