2025年高考總復習優化設計二輪專題化學江蘇專版課后習題專題突破練專題五化學反應與能量A組基礎鞏固練1.(3分)(2024·江蘇無錫錫東高級中學期中)中國航天科技發展舉世矚目。2020年“嫦娥五號”成功攜帶月球樣品返回地球,2021年“天問一號”著陸火星,它們都是由以液氫為燃料的“長征五號”火箭搭載升空的。下列有關說法錯誤的是()氫氣燃燒的產物不污染環境低溫液態儲氫可以大大提高氫氣的密度,降低儲運成本已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g),ΔH2=-483.6kJ·mol-1,則H2燃燒熱ΔH=-483.6kJ·mol-1獲取氫氣的方法較多,包括水的電解、煤的氣化、乙烷裂解和氯堿工業等2.(3分)(2024·江蘇蘇州高三期中)硼單質及其化合物有重要的應用。硼晶體熔點為2076℃,可形成多種鹵化物。BF3可與NH3反應生成NH3BF3。BCl3可與H2反應生成乙硼烷B2H6(標準燃燒熱為2165kJ·mol-1),其分子中一個硼與周圍的四個氫形成正四面體,結構式為,具有還原性。乙硼烷易水解生成H3BO3與H2,H3BO3是一種一元弱酸,可作吸水劑。乙硼烷可與NH3反應生成氨硼烷(BH3NH3),其在一定條件下可以脫氫,最終得到BN。乙硼烷也可與NaH反應生成NaBH4,是一種常用的還原劑。下列化學反應表示正確的是()乙硼烷的制備:2BCl3+6H2B2H6+6HCl乙硼烷的水解:B2H6+6H2O6H2↑+2H++2H2BO3-乙硼烷的燃燒:B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(g)ΔH=-2165kJ·mol-1乙硼烷酸性條件下還原乙酸:3CH3COO-+B2H6+6H2O2H3BO3+3CH3CH2OH+3OH-3.(3分)(2024·江蘇南京六校聯合體聯合調研)750℃時,NH3和O2發生以下兩個反應:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH1②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH2下列說法正確的是()反應①的平衡常數可表示為K1=c4反應②的ΔS<0反應①中每生成2molNO,轉移電子數約為6.02×1024反應②的ΔH2=2E(N≡N)+12E(H—O)-12E(N—H)-3E(OO)4.(3分)甲醇是一種重要的化工原料,廣泛應用于化工生產,也可以直接用作燃料。已知:CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)ΔH1=-443.64kJ·mol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-下列說法或熱化學方程式正確的是()CO的燃燒熱為-566.0kJ·mol-12molCO和1molO2的總能量比2molCO2的總能量低完全燃燒20g甲醇,生成二氧化碳和水蒸氣時放出的熱量為908.3kJ2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1453.28kJ·mol-15.(3分)(2024·江蘇無錫高三期終教學質量調研測試)電催化是利用催化劑電極進行電解以實現物質轉變的前沿方法。使用單原子催化劑電催化將CO2轉化為CO的部分機理如圖所示。下列說法正確的是()該催化過程在電解池的陽極進行該催化過程CO2發生了氧化反應甲、乙中的C原子的雜化類型不同催化劑原子吸附CO2中帶負電的部分6.(3分)(2024·江蘇泰州高三期中)科學家利用氨硼烷設計成原電池裝置如圖所示,常溫下該電池總反應為NH3·BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。下列說法正確的是()b室為該原電池的負極區放電過程中,H+通過質子交換膜由b室移向a室a室的電極反應式為NH3·BH3+2H2O-6e-NH4++BO其他條件不變時,向H2O2溶液中加入適量NaOH溶液能增大電流強度7.(3分)(2024·江蘇泰州中學高三第一次月考)自由基是化學鍵斷裂時產生的含未成對電子的中間體,HNO自由基與O2反應過程的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是()產物P1的鍵能總和大于產物P2的鍵能總和產物P1與P2的分子式相同,但穩定性:P1<P2該反應歷程中正反應的能壘的最大值為186.19kJ·mol-1相同條件下,中間產物Z轉化為產物的速率:v(P1)>v(P2)8.(3分)(2024·江蘇揚州期末檢測)電解法制備Na2FeO4的工作原理如圖所示。下列說法正確的是()M為電源的負極陽極上的電極反應式為Fe-6e-+4H2OFeO42-+8H陰離子交換膜應能允許OH-通過而能阻止FeO42理論上每轉移0.1mole-,陰極上會產生1.12L氣體9.(3分)(江蘇南京高三第二次模擬)一種電解乙酰基吡嗪廢水中的(NH4)2SO4制備(NH4)2S2O8的電化學裝置如圖所示。下列說法正確的是()石墨電極與直流電源正極相連電解時,鉑網電極附近pH增大離子交換膜應選擇性透過陰離子陰極上的電極反應為2SO42-+2e-S210.(3分)(江蘇南通海安高級中學高三第二次模擬)PtNiFe-LDHGO催化甲醛氧化的反應機理如圖:下列說法不正確的是()步驟Ⅰ中甲醛通過氫鍵吸附在催化劑表面的—OH上上述反應機理涉及極性鍵和非極性鍵的形成該反應每生成1molCO2,轉移電子的數目約為4×6.02×1023PtNiFe-LDHGO降低了該反應的活化能11.(9分)(2024·江蘇連云港高三期中)(1)電催化還原CO2制備HCHO。電催化還原裝置如圖所示。①(5分)陰極CO2生成HCHO的電極反應式為。電解過程中還可能得到一種新的氣體物質為(填化學式)。

②(2分)電解過程中陽極室和陰極室使用質子交換膜隔開,其作用除了可以維持兩室的電荷平衡外,還有。

(2)(2分)電催化還原CO2制備CH4、C2H4等烴。納米材料內部的孔通道數量與納米材料的粒子粒徑成正比。在相同條件下,電解得到的部分還原產物的法拉第效率(FE/%)隨催化劑粒徑大小的關系如圖所示。FE%=QX(生成還原產物X所需要的電量)Q總(電解過程中通過的總電量)×100%,其中,QX=。

0123456789B組能力提升練1.(3分)(2024·江蘇常州教育學高三期中學業水平檢測)催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應R(g)P(g)。反應歷程(如圖)中,M為中間產物。其他條件相同時,下列說法正確的是()使用Ⅰ或Ⅱ,反應歷程都分2步進行達平衡后,若升高溫度,P的濃度增大使用Ⅰ時,反應體系更快達到平衡狀態使用Ⅱ時,反應過程中M所能達到的最高濃度更大2.(3分)(2024·江蘇南通如東中學、如東一高等四校高三學情調研)在催化劑作用下,HCOOH分解生成CO2和H2可能的反應機理如圖所示。下列說法不正確的是()該反應的ΔS>0第一步轉化N與H間形成配位鍵若用HCOOD催化釋氫,反應除生成CO2外,還生成D2若用HCOOK溶液代替HCOOH最終所得氣體中H2的純度會提高3.(3分)(2024·江蘇淮安金湖中學、清江中學、漣水鄭梁梅高級中學等學校期中)第三周期元素的單質及其化合物具有重要用途。在熔融狀態下,可用金屬鈉制備金屬鉀;MgCl2可制備多種鎂產品;鋁-空氣電池具有較高的比能量,在堿性電解液中總反應式為4Al+3O2+4OH-+6H2O4[Al(OH)4]-。高純硅廣泛用于信息技術領域,高溫條件下,將粗硅轉化為三氯硅烷(SiHCl3),再經氫氣還原得到高純硅。硫有多種單質,如斜方硫(燃燒熱為297kJ·mol-1)、單斜硫等。H2S可除去廢水中Hg2+等重金屬離子,H2S水溶液在空氣中會緩慢氧化生成S而變渾濁。SO2催化氧化是工業制硫酸的重要反應之一,常用V2O5作催化劑。下列化學反應表示正確的是()斜方硫燃燒:S(s,斜方硫)+O2(g)SO2(g)ΔH=297kJ·mol-1CuSO4溶液中加入小粒金屬鈉:2Na+Cu2+Cu+2Na+SiHCl3轉化為高純硅:SiHCl3+H2Si+3HCl鋁-空氣電池放電時的負極反應:Al+4H2O-3e-[Al(OH)4]-+4H+4.(3分)(2024·江蘇南京鹽城高三一模)一種以釩基氧化物(V6O13)為正極材料的水系鋅離子電池的工作原理如圖所示。通過使用孔徑大小合適且分布均勻的新型離子交換膜,可提高離子傳輸通量的均勻性,從而保持電池的穩定性。下列說法項正確的是()放電過程中,Zn2+向Zn極一側移動放電過程中,電子由Zn極經電解質溶液向V6O13極移動充電時,V6O13極與外接直流電源正極相連充電時,陽極發生的電極反應式可能為V6O13+xZn2++2xe-ZnxV6O135.(3分)(2024·江蘇海安高級中學高三開學考試)微生物電池具有高效、清潔、環保等優點。某微生物電池工作原理如圖所示,下列說法正確的是()電極a極為該電池的正極放電過程中a極附近溶液pH增大電極b極的電極反應式為[Fe(CN)6]4--e-[Fe(CN)6]3-每消耗23gCH3CH2OH,理論上會有6molH+通過質子交換膜移向b極6.(3分)(2024·江蘇鹽城三校聯考期中)為防止因天然氣泄漏,居家安裝天然氣報警器很重要。當空間內甲烷達到一定濃度時,傳感器隨之產生電信號并聯動報警,圖1是成品裝置,其工作原理如圖2所示,其中O2-可以在固體電解質ZrO2-Na2O中移動。當報警器觸發工作時,下列說法正確的是()圖1圖2O2-在電解質中向a電極移動,電流方向由a電極經導線流向b電極報警器觸發工作時,圖2的裝置將電能轉化為化學能當電路中有0.008mol電子轉移時,則電極a有22.4mL甲烷參與反應多孔電極a極上發生的反應的電極反應式為CH4-8e-+4O2-CO2+2H2O7.(3分)近日,科學家開發WO3/NaBiO3/TiO2/NiOOH光陽極用于持續太陽能制氫,裝置如圖所示。下列敘述正確的是()能量轉化形式:太陽能→化學能→電能陽極材料涉及元素均為前四周期元素電極N的反應式為2H2O-4e-4H++O2↑陰極區c(Zn2+)越大,H2產率越高8.(3分)(2024·江蘇靖江高級中學、華羅庚中學高三上第一次階段考試)如圖甲、乙兩個裝置相連,甲池是一種常見的氫氧燃料電池裝置,乙池內,D中通入10mol混合氣體,其中苯的物質的量分數為20%(其余氣體不參與反應),一段時間后,C處出來的氣體中含苯的物質的量分數為10%(不含H2,該條件下苯、環己烷都為氣態),下列說法不正確的是()甲池中A處通入O2,乙池中E處有O2放出甲池中H+由G極移向F極,乙池中H+由多孔惰性電極移向惰性電極導線中共傳導12mol電子乙池中左側惰性電極上發生反應:C6H6+6H++6e-C6H129.(14分)(2024·江蘇常州高三期末檢測)氫能是一種極具發展潛力的清潔能源。(1)(3分)298K時,1gH2燃燒生成H2O(g)放出121kJ的熱量,1molH2O(l)蒸發吸收44kJ的熱量。則表示H2燃燒熱的熱化學方程式為。

(2)(2分)工業上常用制水煤氣的反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)來制備氫氣。生產水煤氣時,通常交替通入合適量的空氣和水蒸氣與煤炭反應,其原因是

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(3)一氧化碳變換反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)也可用于生產氫氣。①(2分)以固體催化劑M催化該變換反應,若水蒸氣分子首先被催化劑的活性表面吸附而解離,反應過程的能量變化如圖1所示。該催化反應歷程可用兩個化學方程式表示為(中間產物用MO表示)。

圖1圖2②(2分)該反應在Pd膜反應器中進行的工作原理如圖2所示。當反應器中存在Pd膜時,CO變換反應具有更高轉化率的原因是。

③(5分)該反應也可采用電化學方法實現,反應裝置如圖3所示。圖3ⅰ.裝置中的固體電解質應采用(填“氧離子導體”或“質子導體”)。

ⅱ.生產時,陽極發生的電極反應式為。

ⅲ.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)。

0123456789101112131410.(10分)(2024·江蘇南通高三第一次調研測試)一種燃煤煙氣中CO2的捕集和資源再利用技術可通過如下轉化過程實現。轉化Ⅰ是利用風/太陽能電廠過剩電力,將CO2轉化為C2H4等高值產品。轉化Ⅱ是利用風/太陽能電廠過剩電力驅動壓縮機壓縮CO2。轉化Ⅲ是風/太陽能電廠發電低谷時,利用壓縮CO2推動汽輪機,帶動發電機發電。(1)利用氨水可捕集煙氣中的CO2。捕集、再生過程中含碳物種的變化如圖1所示。圖1①(2分)液相中H2NCOO-發生轉化:H2NCOO-+H2OX+NH3。X的結構式為。

②(2分)已知:Co2++6NH3[Co(NH3)6]2+K1=1×105Zn2++4NH3[Zn(NH3)4]2+K2=1×109反應2Co2++3[Zn(NH3)4]2+2[Co(NH3)6]2++3Zn2+的平衡常數K=。

③(2分)轉化后的溶液通過反應NH4++XCO2+NH3+H2O解吸釋放CO2。向兩份相同的轉化后的溶液中分別加入等體積、等濃度的CoCl2和ZnCl2溶液,加入CoCl2溶液后釋放CO2效果更好的原因是

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(2)以過渡金屬作催化劑,利用圖2所示裝置可實現“轉化Ⅰ”。圖2①(2分)寫出陰極表面的電極反應式:

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②(2分)在金屬催化劑表面發生*CO2*C2H4轉化的過程可能為*CO2*COOH*CO*OCCO*C2H4(*表示吸附在催化劑表面)。其中部分物種在催化劑表面的吸附結構如圖3所示,反應歷程中的相對能量如圖4所示。與Cu催化劑相比,摻雜了Cs的CuCs復合催化劑更有利于C2H4的形成,可能原因是

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圖3圖4012345678910專題六化學反應速率與化學平衡A組基礎鞏固練1.(3分)(2024·江蘇蘇、錫、常、鎮四市教學情況調研一)對于反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有關說法正確的是()該反應的ΔS>0該反應平衡常數的表達式為K=c(反應中每消耗22.4LO2(標準狀況),轉移電子數約為2×6.02×1023溫度不變,提高c起始(O2)或增大反應壓強,均能提高反應速率和SO2的轉化率2.(3分)(2024·江蘇蘇、錫、常、鎮四市教學情況調研二)HaberBosch法合成氨反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。工業上將原料以n(N2)∶n(H2)=1∶2.8投入合成塔。下列說法正確的是()從合成塔排出的氣體中,n(N2)∶n(H2)>1∶2.8當3v正(H2)=2v逆(NH3)時,反應達到平衡狀態使用高效催化劑可降低反應的焓變升高溫度,正反應速率減小,逆反應速率增大3.(3分)(2024·江蘇宿遷調研)以Cu-ZnO-Al2O3作催化劑發生反應:2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g)ΔH<0,下列說法正確的是()反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能該反應的平衡常數K=c(該反應中每消耗1molH2O(g),轉移電子數約為6.02×1023將C2H5OH移出一段時間后,v正增大4.(3分)(2024·江蘇蘇州期初調研)在CuO催化下,經過氯化、氧化等步驟,有機氯化工業的副產品HCl可被O2轉化為Cl2,總反應為4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下列說法正確的是()反應的平衡常數可表示為K=c4該反應ΔS<0、ΔH>04HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)是基元反應提高HCl轉化率,需要研發在低溫區高效的催化劑5.(3分)(2024·江蘇如皋第一次適應性考試)工業上用CH4催化還原NO2可以消除氮氧化物的污染,反應原理為CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-867.0kJ·mol-1。不同的催化劑催化該反應的最佳活性溫度不同。下列說法正確的是()上述反應的平衡常數K=c(其他條件不變時,單位時間,NO2去除率隨溫度升高而增大的原因可能是平衡常數變大其他條件不變,在低溫下使用高效催化劑可提高CH4的平衡轉化率反應中若采用高分子分離膜及時分離出水蒸氣,可以使反應的平衡常數增大6.(3分)(2024·江蘇南京外國語、金陵中學、海安中學三校聯考)乙醛與氫氰酸(HCN,弱酸)能發生加成反應,生成2-羥基丙腈,歷程如下:已知:向丙酮與HCN反應體系中加入少量KOH溶液,反應速率明顯加快。下列說法不正確的是()因氧原子的電負性大于碳原子的電負性,醛基中帶部分正電荷的碳原子與CN-之間發生作用KOH溶液加入越多,反應速率越快HCN易揮發且有劇毒,是該反應不宜在酸性條件下進行的原因之一與HCN加成的反應速率:CH3COCH3<CH3CHO7.(3分)(2024·江蘇靖江高級中學、華羅庚中學第一次階段考試)將一定量的CO2與H2通入某密閉容器中合成甲醇,在催化劑作用下發生下述反應:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0Ⅱ.CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH2催化反應相同時間,測得不同溫度下CO2的轉化率如圖1所示(圖中虛線表示相同條件下CO2的平衡轉化率隨溫度的變化),CH3OH的產率如圖2所示。圖1圖2下列有關說法正確的是()ΔH2<0250℃時,容器內反應達到平衡250℃后,隨溫度升高CH3OH的產率減小,可能是因為催化劑對反應Ⅰ的活性降低250℃前,隨溫度升高CO2的平衡轉化率減小,可能因為該溫度范圍內僅發生反應Ⅰ8.(3分)(2023·江蘇南通、泰州等七市高三第三次調研)工業上C2H5OH催化氧化可制得H2,主要反應如下:反應Ⅰ2C2H5OH(g)+3O2(g)4CO2(g)+6H2(g)ΔH=-552.0kJ·mol-1反應Ⅱ2C2H5OH(g)+O2(g)4CO(g)+6H2(g)ΔH=+28.2kJ·mol-1還可能發生下列副反應:反應ⅢCO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.8kJ·mol-1反應ⅣCH4(g)C(s)+2H2(g)ΔH=-77.95kJ·mol-1反應ⅤCO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)ΔH=-114.8kJ·mol-1研究發現,在實驗條件下,乙醇的轉化率都接近100%。1×105Pa下,氧醇比為0.6時,部分氣體產物(H2、CO、CO2和CH4)的平衡分壓p[p(H2)=n(H2)已知:用氣體物質的分壓替換濃度計算得到的平衡常數稱為分壓平衡常數(Kp)。下列說法正確的是()500K時,反應體系中一定有積碳產生曲線①表示CO2的平衡分壓隨溫度的變化720K時,反應Ⅳ的Kp=0.2其他條件一定,增加體系壓強,產物中氫氣的量增多9.(3分)(2024·江蘇連云港高級中學4月期中)已知CO2催化加氫的主要反應有:反應ⅠCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1ΔS1<0反應ⅡCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2>0ΔS2在恒溫、恒壓反應器中通入1molCO2、3molH2氣體,CO2的平衡轉化率及CH3OH的平衡產率隨溫度變化關系如下圖。已知:CH3OH產率=n生成(CH3OH)ΔH1<0,ΔS2>0CH3OH的平衡選擇性隨溫度的升高而減小525K后,升高溫度對反應Ⅰ的影響大于對反應Ⅱ的影響525K時,增大n起始(H210.(3分)(2024·江蘇常州期末)二氧化碳催化合成燃料甲醇過程中的主要反應如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.4kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.1kJ·mol-1CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.5kJ·mol-1將一定比例CO2和H2的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應管,CO2轉化率、CH3OH平衡選擇性[n生成(CH3OH平衡選擇性隨溫度的升高而減小其他條件不變,在210~290℃時,隨溫度的升高,出口處CH3OH的量不斷減小該條件下CO2催化合成CH3OH的最佳反應溫度應控制在240~250℃為提高CH3OH產率,需研發低溫下CO2轉化率高和CH3OH選擇性高的催化劑11.(3分)(2024·江蘇泰州調研)二甲醚和水蒸氣制氫氣可作為燃料電池的氫能源,發生的主要反應如下:反應ⅠCH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)ΔH1>0反應ⅡCH3OH+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH2>0反應ⅢCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3>0在恒壓下,將一定比例的二甲醚和水蒸氣混合后,以一定流速通過裝有催化劑的反應器,反應相同時間測得的CH3OCH3實際轉化率、CO2實際選擇性與CO2平衡選擇性隨溫度的變化如圖所示。CO2的選擇性=n生成(下列說法不正確的是()曲線a表示CH3OCH3實際轉化率隨溫度的變化200℃時,反應Ⅱ的反應速率大于反應Ⅲ的反應速率適當增加n起始(H2一定溫度下,若增大壓強,CO的平衡產率不變12.(15分)(2024·江蘇泰州調研)空氣中CO2含量的控制和CO2資源利用具有重要意義。(1)(4分)利用高爐煉鐵尾氣中的CO2制取有機物的過程如下:圖1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(FE%)隨電解電壓的變化如圖1所示。FE%=QX(生成還原產物選擇性S(X)=n(生成X“電解”在質子交換膜電解池中進行,生成HCOOH的電極反應式為。當電解電壓為U1時,生成C2H5OH和HCOOH的選擇性之比為。

(2)利用銦氧化物催化CO2、H2制取CH3OH的可能機理如圖2所示。In2O3無催化活性,形成氧空位后具有較強催化活性。將固定比例的CO2、H2混合氣體以不同流速通過裝有催化劑的反應管,CH3OH選擇性、CO2轉化率隨氣體流速變化曲線如圖3所示。圖2圖3①(3分)圖2中的反應每生成1molCH3OH(g)放出49kJ的熱量,其熱化學方程式為。

②(3分)原料氣中H2比例過低、過高均會減弱催化劑活性,原因是。

③(5分)制取CH3OH時,同時發生反應:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH>0。氣體流速分別為15000mL·h-1和21000mL·h-1,相同時間內生成CH3OH的質量,前者(填“>”“=”或“<”)后者。保持氣體流速不變,反應管內溫度從300℃升高到320℃,測得出口處CO2和CH3OH的物質的量均減小,可能的原因是。

0123456789101112131415B組能力提升練1.(3分)(2024·江蘇南京第二次模擬)制備光電子功能材料ZnS可通過自發反應:ZnO(s)+H2S(g)ZnS(s)+H2O(g)ΔH>0。下列說法正確的是()該反應的ΔS<0其他條件相同,縮小容器容積,達到新平衡時c(H其他條件相同,升高體系溫度,H2S的平衡轉化率增大其他條件相同,使用催化劑加快正反應速率,減慢逆反應速率2.(3分)(2024·江蘇南京鹽城一模)反應:CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)可用于尾氣脫硝。下列說法正確的是()該反應的ΔS<0該反應達到平衡后,移除部分H2O(g),正反應速率增大提高n(NO2該反應每消耗1molNO2,轉移電子的數目約為4×6.02×10233.(3分)(2024·江蘇南通等八市第三次調研測試)下列關于反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0的說法正確的是()基態V原子核外電子排布式為3d34s2反應達到平衡狀態時,v逆(SO3)=2v正(O2)使用V2O5的目的是增大SO2的平衡轉化率其他條件相同,增大壓強,平衡常數增大4.(3分)(2024·江蘇淮安5校聯考)已知:(1)血紅蛋白可與O2結合,血紅蛋白更易與CO配位,血紅蛋白與O2配位示意如圖所示。(2)血紅蛋白(Hb)與O2、CO結合的反應可表示為①Hb+O2Hb(O2)K1;②Hb+COHb(CO)K2。下列說法不正確的是()相同溫度下,K1>K2反應①②的ΔH均小于0CO中的C原子提供孤電子對與Fe2+配位用高壓氧艙治療CO中毒時,平衡②逆向移動5.(3分)(2024·江蘇蘇州學業質量指標調研)壓強0.7MPa、溫度370℃下,化合物WS2催化反應H2S+CH3OHH2O+CH3SH可用于制備甲硫醇。下列說法正確的是()該反應的平衡常數K=c(過程Ⅰ存在反應物吸附,S—H沒有斷裂圖中“”代表S原子若用CH3OD代替CH3OH,則生成CH3SD6.(3分)(2024·江蘇南京學情調研)CO2催化加氫合成CH3OH能實現碳的循環利用。一定壓強下,1molCO2與3molH2在密閉容器中發生的主要反應如下:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2反應相同時間,測得不同溫度下CO2轉化率和CH3OH選擇性如圖實驗值所示。圖中平衡值表示在相同條件下達到平衡狀態時CO2轉化率和CH3OH選擇性隨溫度的變化[CH3OH選擇性=n(CH3該測定實驗體系未達到化學平衡狀態相同條件下,壓縮容器容積能提高CO2轉化率的實驗值相同溫度下,CH3OH選擇性的實驗值大于平衡值,說明反應Ⅰ的速率大于反應Ⅱ260~280℃,CO2轉化率平衡值隨溫度升高而增大,說明隨溫度升高反應Ⅰ平衡正向移動的程度大于反應Ⅱ平衡逆向移動的程度7.(3分)(2024·江蘇蘇州學業質量指標調研)CH4與CO2重整生成H2和CO的過程中主要發生下列反應:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)ΔH=+247.1kJ·mol-1H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH=+41.2kJ·mol-1在恒壓、反應物起始物質的量比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,CH4和CO2的平衡轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關說法正確的是()曲線A表示CH4的平衡轉化率隨溫度的變化工業上為提高H2和CO的產率,需要研發低溫下的高效催化劑高于900K時,隨著溫度升高,平衡體系中n(CO恒壓、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,反應至CH4的轉化率達到X點的值,延長反應時間,CH4的轉化率能達到Y點的值8.(16分)(2024·江蘇南京外國語、金陵中學、海安中學三校聯考)甲烷不只是燃料,也是重要的化工原料,由甲烷可以制取H2、CH3OH等。(1)CH4與H2O重整制氫的流程:已知:Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206.3kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH2=-41.2kJ·mol-1研究表明,反應Ⅱ在Fe3O4催化下進行,反應分如下兩步進行。第一步:Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)ΔH3=-14kJ·mol-1①(3分)寫出第二步的熱化學方程式:。

②(3分)一定壓強下,將n(CH4)∶n(H2O)=1∶2混合氣體通入反應體系。平衡時,各組分的物質的量分數與溫度的關系如圖甲所示。分析750℃以后曲線a下降的原因:。

甲(2)(2分)CH4與CO2催化重整的主要反應:反應Ⅲ:CH4+CO22CO+2H2;反應Ⅳ:H2+CO2CO+H2O。已知:CH4還原能力(R)可衡量CO2轉化效率,R=Δn(CO2常壓下CH4和CO2按物質的量之比1∶3投料,一段時間內CH4轉化率、R值隨溫度變化如下表所示。溫度/℃480500520550CH4轉化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列說法不正確的是(填字母)。

A.改變催化劑可提高平衡時的R值B.R值提高是由于催化劑選擇性地提高反應Ⅳ的速率C.溫度越低,含氫產物中H2O占比越高D.溫度升高,CH4轉化率增加,CO2轉化率降低,R值減小(3)小分子與金屬表面之間的作用與它們在低氧化態金屬配合物中的相互作用類似。利用銅鈰氧化物選擇性催化氧化除去H2中少量CO的可能機理如圖乙所示。①(3分)金屬吸附位優先吸附CO而非O2,可能的原因是。

②(2分)如果用18O2代替O2參加反應,則CO去除產物分子的結構式是。

乙丙(4)(3分)ZnO/石墨烯復合光催化O2氧化甲烷和水生成甲醇和氫氣可能的機理如圖丙所示。H2O在電子空穴(h+)作用下生成H+和一種強氧化性中性粒子X,CH4與X反應最終生成甲醇。X的電子式是。寫出該機理總反應的化學方程式:。

0123456789101112131415169.(16分)(2024·江蘇南京鹽城一模)乙醇是一種清潔的替代能源,催化加氫制備乙醇技術是當前的研究熱點。(1)CO2催化加氫制備乙醇的反應為2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(l)+3H2O(l)。①(2分)若要計算上述反應的ΔH,須查閱的兩個數據是C2H5OH(l)的燃燒熱和。

②(3分)某金屬有機骨架負載的銅基催化劑上,CO2加氫生成C2H5OH的部分反應機理如圖1所示。圖1C→X過程中兩個H-均參與反應,畫出X的結構式(注明電荷):。

(2)乙酸甲酯催化加氫制備乙醇主要涉及如下反應:反應Ⅰ:CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH=-23.6kJ·mol-1反應Ⅱ:2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)ΔH=-22.6kJ·mol-1在其他條件不變時