2021屆高考化學(xué)二輪備考專題訓(xùn)練：化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-（原卷+解析卷）

化學(xué)反應(yīng)原理綜合題【原卷】

1.(2021?河北高三其他模擬)甲烷是一種重要的清潔能源，也是一種重要的化

工原料。我國西部和南海都有著豐富的甲烷資源。研究CH,的相關(guān)性質(zhì)具有重要

的現(xiàn)實(shí)意義，根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列相關(guān)問題：

⑴工業(yè)上可用甲烷裂解法制取乙塊，反應(yīng)為2cH/g)口C2H2(g)+3H2(g),

AH=akJ.mor'o已知有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如表所示，則a=。

化學(xué)鍵C-HC三CH-H

鍵能/(kJmol1)414837436

⑵CH4和8?在一定條件下可以合成CO和凡。

①已知：

反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)§?CH4(g)+2H2O(g)AH,

反應(yīng)n：CO2(g)+H2(g)§gg]CO(g)+H2O(g)AH2

寫出CH4(g)和CO2(g)在一定條件下反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式

②在剛性密閉容器中，加入等物質(zhì)的量的CH4和CO2加入催化劑發(fā)生上述反應(yīng)，

起始總壓P°=4。kPa,測得I和工兩種溫度下CH,的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間⑺的變化如

圖所示。

樂60

家50

W：40

流30

旨

-20

510

0tihh〃min

則該反應(yīng)的AH_(填或y)0,若V正=%p(CHjp(C()2),工時(shí)

k正=L4xl（r2moi.匚公-皿-2,則A點(diǎn)時(shí)v正（A）=。計(jì)算T?時(shí)平衡常數(shù)

J二（J為以分壓表示的平衡常數(shù)）。

⑶沼氣的主要成分是CH4,還含有CO?,凡S等。

①JoDeVrieze等設(shè)計(jì)利用膜電解法脫除沼氣中的CO?和也s,在酸性水溶液中，

H2s在陽極上轉(zhuǎn)化為SO：而除去，其電極反應(yīng)式為0

②在以石墨烯為載體的催化劑作用下，25℃時(shí)凡O2可將得到的純凈的CH4轉(zhuǎn)化為

含氧有機(jī)物，其主要原理如圖所示，則步驟N得到的有機(jī)物是,步驟

i□vi的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

77777■催化劑OH?C0(>

2.（2021?河北高三其他模擬）生物質(zhì)氣是以農(nóng)作物的秸稈等為原料通過熱化學(xué)

轉(zhuǎn)化得到的，主要有耳、CO、CO2,還含少量的H2s及NH,等。請(qǐng)回答下列問題:

I.用FezCh干法脫除N%涉及的部分反應(yīng)及平衡常數(shù)4的對(duì)數(shù)值與溫度的關(guān)

系如下：

o13

①NH3（g）+wFe2O3（s）目麗-N2（g）+3Fe3O4（s）+-H2O（g）AHi,②

I3

NH3（g）+6Fe2O3（s）目麗-N2O（g）+4Fe3O4（s）+yH2O（g）AH2,③

153

NH3（g）+-FeO3（s）§ffi]NO（g）+5Fe3O4（s）+-HO（g）AH3,

42/2

2

①

⑴反應(yīng)2股信)+叱售)目012此0(。的兇=_(用含4^、AH?、AH3的式子表示)。

(2)相同溫度時(shí)，反應(yīng)趨勢(shì)最小的反應(yīng)是一(填“①”“②”或“③”)。若一定條件下,

向體積為VL的恒容密閉容器中加入2molNH.和足量Fe0發(fā)生上述反應(yīng),,達(dá)到平

衡時(shí)，容器中M、20、出0分別為4mol、bmol、cmol,此時(shí)NO(g)的濃度為

moLL-(用含。、b、c、丫的代數(shù)式表示)，該溫度下反應(yīng)③的平衡常數(shù)為

II.用生物質(zhì)合成甲醇，主要反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)§06CH3OH(g)A//=-90

11

kJ-mol,CO2(g)+3H2(g)0CH3OH(g)+H2O(g)AH=-53.7kJ-molo利用銅基

催化劑，在總壓為3.6MPa和4.6MPa時(shí)，溫度對(duì)甲醇時(shí)空產(chǎn)率［指在給定反應(yīng)條

件下,單位時(shí)間內(nèi)，單位體積(或質(zhì)量)催化劑能獲得的甲醇產(chǎn)量］的影響如圖所示。

7

上

?

L

E

*?

英

也

切

￡

￡

酸

耳

(3)壓強(qiáng)為3.6MPa時(shí)對(duì)應(yīng)的曲線是(填“a”或"b”)，理由是

(4)甲醇時(shí)空產(chǎn)率先增大,繼續(xù)升高溫度后又開始降低,降低的原因可能是______

3

⑸其他條件不變，改變下列選項(xiàng)給出的條件一定能使反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)

目呢CH30H(g)+H2O(g)正向移動(dòng)的是(填標(biāo)號(hào))。

A.反應(yīng)容器體積不變，充入一定量氧氣

B.升高溫度

C.移走一部分甲醇

D.使用高效催化劑

3.(2021?河北高三其他模擬)碳、氮、氧的許多化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，科技研

究和實(shí)際生活中有廣泛的應(yīng)用。研究這些化合物的有關(guān)性質(zhì)具有重要的意義?；?/p>

答下列問題：

(1)已知:C2H8N2(l)+4O2(g)=N2(g)44H2O(g)+2CO2(g)AH,

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)AH2

2NO2(g)@?N2O4(1)

則C2H⑴+⑴=32值)+4凡0值)+282僅)AH=(用含有八乩、AH2.

型的代數(shù)式表示)。若AH<0,則該反應(yīng)(填“是”或“不是”)自發(fā)反應(yīng),

判斷理由是o

(2)100℃時(shí)，在不同金屬離子存在下，過氧化氫24h的分解率如表所示：

加入量分解率加入量分解率

離子離子

/(mg-L-1)/%/(mg-L-1)/%

無02Fe3+15

AF+102Cu2+86

4

Zn2+1010C產(chǎn)96

由上表數(shù)據(jù)可知，催化過氧化氫分解效果最佳的離子是__________O儲(chǔ)運(yùn)過氧

化氫時(shí)，可選用的容器材質(zhì)為（填標(biāo)號(hào)）。

A.不銹鋼B.純鋁C.銅鋁合金

D.鋅合金

⑶已知H?。?的K『2.2xl0/2,常溫下10moi.廣電。2的溶液的PH=。（已

知愴夜=0.67）。研究表明，過氧化氫溶液中HO；的濃度越大，過氧化氫的分解速

率越快。常溫下，不同濃度的過氧化氫分解率與PH的關(guān)系如圖所示。對(duì)于一定

濃度的過氧化氫溶液，PH增大分解率增大的原因是;相同PH下，

過氧化氫濃度越大分解率越低的原因是

0.036

事18.0%

或

6O.004

方002

27.5%

~50.0%

（4）常溫常壓下電解法合成氨的原理如圖所示。陰極生成氨的電極反應(yīng)式為：

o理論上陽極氧化產(chǎn)物只有但電解時(shí)實(shí)際生成的的總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小

于由5理論計(jì)算所得到的的量，結(jié)合電極反應(yīng)式解釋原因：o

4.（2021?石家莊市第二十七中學(xué)高三一模）發(fā)展乙快精細(xì)化工是乙煥化工發(fā)展

5

的必不可少的途徑。回答下列問題：

⑴天然氣裂解是制乙煥的重要途徑，涉及反應(yīng)為：

主反應(yīng)：2cH4(g)口C2H2(g)+3Hz(g)

副反應(yīng)：2cH4(g)口C2H4(g)+2H2(g)

1700C時(shí)，在恒容密閉容器中，以CH,和H?為起始原料反應(yīng)，達(dá)平衡狀態(tài)，各氣

體的平衡分壓見表。

c2H2CH

氣體CH424H2

平衡分壓/Pa100100101000()

CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為；該溫度下，主反應(yīng)的平衡常數(shù)&=；可通

過加入(填標(biāo)號(hào))提高主反應(yīng)CH,的平衡轉(zhuǎn)化率。

A.CH4B.C2H2C.C2H4D.H2

⑵乙快和乙烯均可通過加成反應(yīng)得到乙烷，對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

①C2H21)+2耳修)口C2H6(g)AH尸311kJ?mb

4

②C2H4(g)+H?(g)口C2H6(g)AH2=-137kJ?

則乙快加氫生成乙烯的能量變化趨勢(shì)對(duì)應(yīng)示意圖為(填“心或“b”)圖中對(duì)

應(yīng)的AH=o

⑶一定條件下，研究表示反應(yīng)：C2H2(g)4-H2(g)QC2H/g)生成乙烯的

6

36，85

v=0.585[p(C2H2)r[p(H2)]°oP(L)一定時(shí)，若RgHjvpKC2H2)則(填

（4）由6凡可以得到重要的化工原料C聲“同時(shí)生成兩種常見單質(zhì)氣體，電解催化

檢驗(yàn)b口氣體的方法是______;發(fā)生還原反應(yīng)的為（填“Pd”或“Pt”）電極,

該電極的電極反應(yīng)式o

5.（2021?河北衡水市?衡水中學(xué)高三二模）含氨廢氣的排放對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)

境有十分嚴(yán)重的影響，其利用和處理意義重大。2.氧基毗咤）是生產(chǎn)農(nóng)

NCN

藥、香料等的重要原料，氨氧化合成法制備原理為

21⑹+2叫⑻+3。2（g）一皿-2"X（9①凡0伍）AH<0?；卮鹣铝袉?/p>

NNCN

題：

⑴在V-Ti-O-M。催化劑作用下，2.甲基口比咤（。）的氨氧化過程可能有如下兩

條路徑：

7

實(shí)驗(yàn)測得，反應(yīng)按路徑II進(jìn)行，從反應(yīng)活化能的角度分析，原因是O

⑵路徑II中溫度過高會(huì)導(dǎo)致2.竣基口比咤()脫竣生成毗咤("1)。為探

究催化劑丫-刀-。-乂。在不同溫度下對(duì)反應(yīng)的影響，在10L容器中加入2?甲基毗

咤、氨、氧氣的物質(zhì)的量分別為1。mol、60moi和40mo1,在340?400C下用時(shí)lh分別

進(jìn)行了多組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。已知：收率=轉(zhuǎn)化率x選擇性。

2.甲基口比陡轉(zhuǎn)化率選擇性

反應(yīng)溫度/℃收率/%

/%/%

34046.193.142.9

35066.296.6a

36080.794.976.6

37086.595.582.6

38091.193.585.2

39095.480.176.4

40097.758.156.8

①分析上表，催化劑V-Ti-O-Mo的最佳催化溫度范圍是,

②上表中2=(保留一位小數(shù))，360C時(shí)，2-甲基毗咤轉(zhuǎn)化率

8

80.7%（填“是”或"否"）為平衡轉(zhuǎn)化率，理由是o

③400℃時(shí)，lh內(nèi)，v（NHj=molL」h」（保留三位小數(shù)）。

⑶釘配合物可以作為一種新型氨氧化陽極催化劑，反應(yīng)過程如下。

催化過程中共產(chǎn)生了種含釘中間產(chǎn)物。氨氧化的電極反應(yīng)為

6.（2021?廣東肇慶市?高三二模）合成氨反應(yīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化后，人類社會(huì)得到了快

速發(fā)展?；卮鹣铝袉栴}：

⑴已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下表：

化學(xué)鍵NmNH-HN-H

鍵能/(kJmol')946436391

工業(yè)上合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為O

⑵不同催化劑下合成氨反應(yīng)的歷程如下圖，吸附在催化劑表面的物種用“*”表示。

9

①下列說法正確的是（填選項(xiàng)序號(hào)）。

a.工業(yè)合成氨的耗能高，尋找優(yōu)良的催化劑依然是當(dāng)前的重要課題

b.常溫常壓下，合成氨反應(yīng)速率慢的根本原因是N三N的鍵能太大

c.反應(yīng)過程中增大壓強(qiáng)能加快合成氨反應(yīng)的速率

d.催化劑A的催化效率比B更好

②使用催化劑A時(shí)，根據(jù)反應(yīng)歷程，決定總反應(yīng)速率的步驟是第步。

⑶向某容器中充入物質(zhì)的量之比為1：3的N?和Hz,在不同條件下反應(yīng)相同的時(shí)

間，得到NN的體積分?jǐn)?shù)如下圖所示。

①圖中的曲線I與H（填“能”或“不能”）表示不同的壓強(qiáng)條件下反應(yīng)得出的

兩條曲線。

②a點(diǎn)時(shí)正逆反應(yīng)速率大小v正v逆（填或“="）。

③若容器體積恒為IL,4和Hz的總物質(zhì)的量為4mol,則RK時(shí)該反應(yīng)的平衡常

數(shù)K為13.mor2O

10

(4)工業(yè)合成氨有工藝能耗高、轉(zhuǎn)換率低等缺點(diǎn)，電化學(xué)合成氨借助電能突破了合

成氨在熱力學(xué)上的限制，能夠在低溫、常壓下進(jìn)行，從而引起研究者廣泛關(guān)注，

一種固態(tài)體系電化學(xué)合成氨裝置如圖所示。

①M(fèi)極連接電源(填“正極”或“負(fù)極

②N極發(fā)生的電極反應(yīng)式為o

7.(2021?廣東高三其他模擬)二氧化碳的利用具有潛在的商業(yè)價(jià)值。在負(fù)載型

金屬催化劑作用下，可實(shí)現(xiàn)低溫下COz甲烷化，相關(guān)主要化學(xué)反應(yīng)有：

+

I：CO2(g)+H2(g)□CO(g)H2O(g)AH1=+41kJ/moI

II:CO2(g)+4H2(g)DCH4(g)+2H2O(g)AH2

⑴已知CO(g)+3H2(g)口CH4(g)+H2O(g)AH=-2()6kJ/mol

則AH廣。

⑵催化劑的選擇性是低溫下實(shí)現(xiàn)CO2甲烷化的關(guān)鍵因素。某課題組對(duì)不同Ni含量

Ni-CeO?介孔催化劑進(jìn)行了表征測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

11

①圖1中,m點(diǎn)一（填“是”或者“不是”）該溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，理由是一o

②由圖1和圖2可知，該反應(yīng)的最佳催化劑為一o

③某溫度下，容器體積為1.0L,控制出和CO2初始投料量為分別20moi和5mol,CO2

的平衡轉(zhuǎn)化率和甲烷的選擇性分別為80%、90%,則該溫度下反應(yīng)H的平衡常

數(shù)長=—（列出計(jì)算式）。

,用一cu砧比衣匹轉(zhuǎn)化成甲烷所消耗的二氧化碳的量、

（提示：CH"的選擇性二一二氧化碳的總轉(zhuǎn)化量一）。

（3）82與此可直接合成二甲醛：2CO2（g）+6H2（g）DCH3CX：H3（g）+3H2O（g）AH

①已知該反應(yīng)的活化能旦（正）小于Ea（逆），則AH-0（填“〉”或"V"或“=”）。

②將1moicO?和2.8molH2,通入1L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得C02的平衡轉(zhuǎn)

化率隨溫度及壓強(qiáng)變化如下圖所示：

X軸上的數(shù)值：a點(diǎn)b點(diǎn)（填“>”或"v"或“=”）。

③［溫度時(shí)，反應(yīng)tmin后達(dá)到M點(diǎn)，此時(shí)CO?的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,實(shí)驗(yàn)測得

v正日^（COj臚（Hj,v『k逆c（CH30cH3評(píng)他0）小正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),

則工溫度時(shí)，k正與k逆的比值為一（保留3位有效數(shù)字）；若將溫度升高，速率常

12

數(shù)增大的倍數(shù)：k逆k正(填少，或"V，，或“=，》

8.(2021?廣東深圳市?高三一模)CO2作為未來的重要碳源，其選擇性加氫合成

CH30H一直是研究熱點(diǎn)。在CO2加氫合成CH30H的體系中，同時(shí)發(fā)生以下反

應(yīng)：

反應(yīng)i:CO2(g)+3H2(g)90aCH3OH(g)+H2O(g)AHi<0

反應(yīng)ii：CO2(g)+H2(g)yffi]CO(g)+H2O(g)AH2>0

⑴原料CO2可通過捕獲技術(shù)從空氣或工業(yè)尾氣中獲取，下列物質(zhì)能作為CO2捕

獲劑的是_(填標(biāo)號(hào))。

A.Na2cCh溶液B.NaOH溶液C.CH3cH20HD.NH4cl溶液

(2)在特定溫度下，由穩(wěn)定態(tài)單質(zhì)生成Imol化合物的焰變叫該物質(zhì)在此溫度下的

標(biāo)準(zhǔn)生成焰(AfH：)。下表為幾種物質(zhì)在298K的標(biāo)準(zhǔn)生成熔，則反應(yīng)五的

△“2=—kJ^mol'1o

物質(zhì)()

H2(g)CO2(g)cogH2O(g)

△田：(kJ-mol1)0-394-111-242

⑶在CO2加氫合成CH30H的體系中，下列說法錯(cuò)?誤?的是_(填標(biāo)號(hào))。

A.增大Hz濃度有利于提高C02的轉(zhuǎn)化率

B.若氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變，說明反應(yīng)體系已達(dá)平衡

C.體系達(dá)平衡后，若壓縮體積，則反應(yīng)i平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)五平衡不移動(dòng)

D.選用合適的催化劑可以提高CH30H在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量

(4)某溫度下，向容積為1L的密閉容器中通入ImolCOXg)和5molH2(g),lOmin

后體系達(dá)到平衡，此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為20%,CH30H的選擇性為50%。

13

「j弘…3s轉(zhuǎn)化為CHQH的〃(CO?)

已知：CH30H的選擇性片消耗的〃(co)"'I。。％

①用CC>2表示。?lOmin內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO2)=。

②反應(yīng)i的平衡常數(shù)K=__(寫出計(jì)算式即可)。

⑸維持壓強(qiáng)和投料不變，將C02和H2按一定流速通過反應(yīng)器，二氧化碳的轉(zhuǎn)化

率”(CO2)和甲醇的選擇性z(CH3OH)隨溫度變化的關(guān)系如圖所示：

已知催化劑活性受溫度影響變化不大。結(jié)合反應(yīng)i和反應(yīng)ii,分析235c后曲線

變化的原因。

①甲醇的選擇性隨溫度升高而下降的原因是

②二氧化碳的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高也在下降的可能原因是一。

9.(2021?廣東梅州市?高三其他模擬)霧霾中有多種污染物，包含顆粒物(包括

PM2.5在內(nèi))、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等。化學(xué)在解決霧霾污染中有著重要的

作用。

⑴有機(jī)物乙烯可以消除氮氧化物的污染。已知：①乙烯的燃燒熱

b

(2)N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH2=bk-mol則乙烯和NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

C2H4(g)+6NO(g)=2CO2(g)+3N2(g)+2H2O(l)AH=kJ?moH(用字母a、b表示)。

14

(2)已知SO2(g)+NO2(g)口SO3(g)+NO(g)A“=?42kJ?mori,在固定體積的密閉容

器中，使用某種催化劑，改變?cè)蠚馀浔容w進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)(各次實(shí)驗(yàn)的溫度可

能相同，也可能不同)，測定NO2的平衡轉(zhuǎn)化率［a(NO2)］。部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所

①如果要將圖中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡狀態(tài)，則應(yīng)采取的

措施是_(填字母)。

A,升高溫度B.降低溫度C.用更好的催化劑D.移去SO3

②若A點(diǎn)對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，SO2(g)的起始濃度為comol?L」，經(jīng)過tmin達(dá)到平衡狀態(tài),

則該時(shí)段用NO?表示的平均化學(xué)速率為v(NOi)=_mol?L，?min，。

⑶炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子，生成活化氧?；罨?/p>

過程的能量變化模擬計(jì)算結(jié)果如圖所示。每活化1個(gè)氧分子放出的能量為_eV,

水可以使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低_eV。

炭網(wǎng)和氧氣I?虱原子。破原團(tuán)活化輒

⑷焦炭催化還原SO2生成S2的反應(yīng)為2c(s)+2SO2(g)口S2(g)+2CO2(g)o實(shí)驗(yàn)測

得一正二欠正?C2(SO2),u逆也逆?C(S2)?C2(CO2)他正、兒逆分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),

只與溫度有關(guān))。某溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入1DW1SO2,并加

15

入足量焦炭，當(dāng)反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為80%,貝(J：

①左正：A逆二O

②平衡時(shí)體系壓強(qiáng)為pkPa,小為用分壓表示的平衡常數(shù)(分壓=總壓X物質(zhì)的量分

數(shù))，則平衡常數(shù)%=_(用含P的式子表示)。

10.(2021?廣東廣州市?高三一模)?；?COS)是一種糧食熏蒸劑，能防治某些

害蟲和真菌的危害。以FeOOH作催化劑，分別以CO和CO?為碳源，與H2s

反應(yīng)均能產(chǎn)生COS,反應(yīng)如下：

反應(yīng)I：CO(g)+H2S(g)§ffiCOS(g)+H2(g)

反應(yīng)n：CO2(g)+H2S(g)§BaCOS(g)+H2O(g)

⑴以co為碳源制cos反應(yīng)分兩步進(jìn)行，其反應(yīng)過程能量變化如圖所示。

①CO(g)+H2s(g)U03COS(g)+H2(g)AH=o

②決定COS生成速率的步驟是(填“第1步”或“第2步”)

⑵在密閉容器中按下表投料，分別發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)n(Nz不參與反應(yīng))，反應(yīng)時(shí)

間和壓強(qiáng)相同時(shí)，測得COS的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系如下圖實(shí)線所示(虛

線表示平衡曲線)。

反應(yīng)I反應(yīng)n

16

起始投料coHSHS

2N2CO22N2

起始物質(zhì)的量

11981198

分?jǐn)?shù)/%

o

.06

.05

o.04

,03

.02

或o

.01

都

會(huì)

o

屯

江

三o

春

s

o

.

7O

0.00

800900100011001200

溫度/匕

①已知相同條件下，反應(yīng)I速率比反應(yīng)n快。反應(yīng)I的平衡曲線是

（填標(biāo)號(hào)）。800?1200C時(shí)，曲線d中COS物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不斷增大,

原因是__________O

②下列說法正確的是（填標(biāo)號(hào)）。

A,降低反應(yīng)溫度，CO和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大

B.該實(shí)驗(yàn)中，900C時(shí)，反應(yīng)I的COS生成速率大于分解速率

C.恒溫恒容下反應(yīng)n達(dá)到平衡后，增大N2的體積分?jǐn)?shù)，平衡正向移動(dòng)

D.選用合適的催化劑均能增大反應(yīng)I和反應(yīng)n的cos的平衡產(chǎn)率

③A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡體系中，H2s的轉(zhuǎn)化率為,該溫度下反應(yīng)的平衡

常數(shù)K=（寫計(jì)算式）

⑶用COS處理過的糧食食用前需水洗，水洗時(shí)COS轉(zhuǎn)化為兩種氣體，該反應(yīng)

的化學(xué)方程式為o

17

u.(2021?河北高三二模)乙醇水蒸氣重整制氫是一種來源廣泛的制備氫氣的方

法，主要反應(yīng)為：

①C2H50H(g)+3H?O(g)□6H2(g)+2CO2(g)AH,

同時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：

②C2H50H(g)口H2(g)+CO(g)+CH4(g)AH2=+49.6kJjnor'

③(20值)+凡0值)口CO2(g)+H2(g)△H3=41.4kJQno」

⑴根據(jù)圖1信息，計(jì)算反應(yīng)①的皿尸o

⑵已知在某催化劑作用下，乙醇的轉(zhuǎn)化率、氫氣的產(chǎn)率和體系中含碳物質(zhì)百分含

量隨溫度的變化如圖2所示。隨著溫度的升高，C0?的百分含量先增大后減小的

原因?yàn)?；催化劑發(fā)揮作用的最佳溫度是o

f

&6

r400

尿200

00

，

修80

w60

螂40

將20

船

z

(3)一定溫度下，在2L恒容密閉容器中，充入OSmolGHQHIg)」.5moiHQ(g)發(fā)生反

18

應(yīng)5min達(dá)到平衡，測得CH式g）的濃度為O.lmolLLCO（g）的濃度為0.05mol.lAC02（g）

的濃度為0.45mollJ,達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)①乙醇的轉(zhuǎn)化率為,反應(yīng)①的

K=（列出計(jì)算式，不要求計(jì)算）。

（4）A.Akande等研究了NiAhO,催化劑上乙醇水蒸氣重整反應(yīng)的性能，提出了粗略

的反應(yīng)機(jī)理，如圖3所示，其中CzHQH分解為該反應(yīng)的決速步驟。

氣相中的CzHQH吸附于催化劑衣面-----?吸附的C2H5OH分解為CHQ以及CH2

步驟1步驟11

反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑表面脫附卜-----1CHQ以及CH?分別與M熊隹生成匕和CQ

步驟IV步驟III

NiAbOj催化劑上乙醇水蒸氣重整反應(yīng)機(jī)理

圖3

①在此反應(yīng)歷程中，所需活化能最大的步驟是。

②反應(yīng)物在催化劑表面的吸附，對(duì)于此反應(yīng)的進(jìn)行起著至關(guān)重要的作用，可以提

高GHQH在催化劑表面的吸附速率的措施為（填標(biāo)號(hào)）。

a.提高水蒸氣的濃度b.增大乙醇蒸氣的分壓c.增大催化劑的比表面積d.降低產(chǎn)物

濃度

③乙醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)，在其他條件一定的情況下，不同催化劑對(duì)氫氣產(chǎn)率

的影響如圖4所示，M點(diǎn)處氫氣的產(chǎn)率（填“可能是”“一定是”或“一定不

是”）該反應(yīng)的平衡產(chǎn)率，原因?yàn)镺

19

100

氧80

氣

產(chǎn)70

率

3g

6□Ni/MgO

△Co/MgO

50-▲Kh/MgO

■Pd/MgO

123456789101112131415

反應(yīng)時(shí)間/h

圖4

12.(2021?北京高三其他模擬)燃煤煙氣中的SO2是主要的大氣污染物之一、氫

氣可用于還原二氧化硫，其主要反應(yīng)為：2H2(g)+SO2(g)Df(g)+2HQ(g)。

⑴用氫氣進(jìn)行脫硫的優(yōu)點(diǎn)是o

⑵如圖表示CO/AI2O3催化下，相同時(shí)間內(nèi)、不同溫度下的SO2的轉(zhuǎn)化率。由圖

可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，解釋圖中溫度小于350C時(shí)，轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大

的原因是o

100I

W8o

W

36o

SEO4o

S

2O

(3)以Co/AWh作催化劑時(shí)氫氣脫硫的過程由兩步反應(yīng)組成，過程如圖1所示。

20

Oo

9o

8o

7o

6o

5O

圖1圖2

①結(jié)合圖1中的信息，寫出第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式：_O

②已知在反應(yīng)過程中，過量的%可發(fā)生副反應(yīng)：凡(g)+，Sx(g)口H2S(g),圖2中

X

的兩條曲線分別代表SO2的轉(zhuǎn)化率或Sx的選擇性隨H2/SO2體積比的變化(Sx的

選擇性：SO2的還原產(chǎn)物中Sx所占的百分比)，可推斷曲線_(填“L/或，L”)代表

Sx的選擇性，理由是

(4)下表所示為壓強(qiáng)對(duì)氫氣脫硫反應(yīng)的影響(已知：p(A)/P總=n(A)/n總)。

SO2的

實(shí)起始速率出起始速率

P(H2)SO2

P(SO2)/kPa平衡轉(zhuǎn)

驗(yàn)/kPaxlO^molL^h1xlO^mol-L^h-1

化率％

113.326.71.903.7490.6

226.626.72.264.43X

313.352.34.067.94y

426.652.34.839.4196.2

下列關(guān)于表中數(shù)據(jù)的分析中，不正確的是_(填字母)

a要想增大反應(yīng)速率，增大SO?壓強(qiáng)比增大Hz壓強(qiáng)更為有效

b.保持SO，%的比例不變，提高總壓，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增加

21

C.X與y的值都在90.6至96.2之間

13.(2021?河北唐山市?高三一模)科研工作者積極展開氨氣和水煤氣應(yīng)用的研究,

這些物質(zhì)對(duì)新能源發(fā)展有著積極意義。

I.在某密閉容器中投入一定量的氨氣，發(fā)生反應(yīng)2NH3(g)口N2(g)4-3H2(g)AH>0,

反應(yīng)過程中NH,的濃度隨時(shí)間變化情況如下圖所示。

回答下列問題：

⑴曲線A中，反應(yīng)在前2min內(nèi)氫氣的平均反應(yīng)速率為。

⑵保持其它條件相同，若改變某一條件，使該反應(yīng)發(fā)生如圖曲線B的情況，該

條件可能是改變(填字母代號(hào))。

A,濃度B.壓強(qiáng)C.溫度D.催化劑

(3)以鐵為催化劑、400?500。。、10?30MPa的條件下氮?dú)夂蜌錃饪梢灾苯雍铣砂保?/p>

反應(yīng)歷程如下(*表示吸附態(tài))：

+

①化學(xué)吸附：N2(g)->2N\H2(g)-2H,速率慢

②表面反應(yīng)N*+H?口NH*,NH*+H*口口NH；,速率快

③脫附：NH；UNH.(g),速率快

下列關(guān)于合成氨的敘述錯(cuò)誤的是(填字母代號(hào))。

22

A.合成氨的總反應(yīng)為N2+3H2]>30Mpa2NH3

B.不斷將氨液化移去，利于反應(yīng)正向進(jìn)行

C.控制反應(yīng)恰當(dāng)高溫，是為了保證化學(xué)反應(yīng)速率和催化劑的活性

D.三步中步驟①活化能最小

(4)用氨氣研發(fā)燃料電池，電池反應(yīng)為：4NH3+3O2=2N2+6H2O,使用lmol/L的KOH

溶液做電解質(zhì)溶液。

每消耗6.4gO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。請(qǐng)

寫出通入a氣體一極的電極反應(yīng)式o

II.水煤氣的變換反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g)DCO2(g)+H2(g)AH

⑸在標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)和指定溫度下，由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成Imol化合物時(shí)的反應(yīng)熱

稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熔。已知CO(g)、CO2(g).HzOCg)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰

分別為-110.5kJmo『、-393.5kJmol\-241.8kJmor',則水煤氣變換反應(yīng)的婚變

△H=o

⑹水煤氣變換反應(yīng)的機(jī)理按以下步驟進(jìn)行：

CO(g)+H2CXg)DHCCXDH(g)I

HCOOH(g)l]CO2(g)+H2(g)II

①平衡常數(shù)Kp可用氣體物質(zhì)的平衡分壓代替平衡濃度，分壓二總壓x物質(zhì)的量分

數(shù)。寫出水煤氣變換反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的表達(dá)式

②在一定溫度，lOOkPa下，將等物質(zhì)的量的CO和Hq(g)充入2L恒容密閉容器

23

中，達(dá)到平衡時(shí)測得HCOOH與CO?的壓強(qiáng)之比為1:3,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,

則反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp(kPa)1o

14.(2021?河北張家口市?高三一模)碳、硫氧化物的綜合利用是目前研究的熱點(diǎn)

之一。已知：

1

I.2SO2(g)+O2(g)y0a2s03(g)△Hi=-196.6kJ*mol

II.C(s)+2H2O(g)U03CO2(g)+2H2(g)△以2=+90.1kJ?mo1”

m.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=?483.6kJ?mol』

回答下列問題：

(1)2SO2(g)+C(s)+2O2(g)Sffi2SO3(g)+CO2(g)AH=—。

⑵研究發(fā)現(xiàn)細(xì)小炭粒能將。2轉(zhuǎn)化為活性氧而加快SO2的氧化速率，在干燥和潮

濕兩種環(huán)境中的反應(yīng)歷程如圖1所示。

一干燥環(huán)境

一潮濕環(huán)境

①活化氧的過程適宜在_(填“干燥”或“潮濕”)環(huán)境中進(jìn)行，理由為一o

②反應(yīng)I的速率方程為哼kp」(SO2)p(O2)(k為與溫度有關(guān)的常數(shù))。一定可以加快

反應(yīng)I速率的措施有_(答出一點(diǎn)即可)。

(3)一定溫度下，向起始容積為5L的恒壓密閉容器中加入2moic(s)和

2molH2O(g),發(fā)生反應(yīng)H。實(shí)驗(yàn)測得CO2的平衡物質(zhì)的量為0.6mol。

24

①H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為一。

②反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc=_(保留兩位有效數(shù)字)。

③H?O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。則x表示的物理量為」填

“溫度”或“壓強(qiáng)”byi_yz(填"才或，＜)。

15.(2021?廣東汕頭市?高三一模)氨氣是基礎(chǔ)有機(jī)合成工業(yè)和化肥工業(yè)的重要原

料。

⑴諾貝爾獎(jiǎng)獲得者埃特爾提出了合成氨反應(yīng)吸附解離的機(jī)理,通過實(shí)驗(yàn)測得合成

氨勢(shì)能如圖所示：

在合成氨吸附解離的過程中，下列狀態(tài)最穩(wěn)定的是___________(填選項(xiàng))。

13

A.-N2(g)+^H2(g)B.NH3(g)C.NH(ad)+2H(ad)D.N(ad)+3H(ad)

1

其中，NH3(ad)□NH3(g)AH=kJ-mol,若要使該平衡正向移動(dòng),

可采取的措施是(填選項(xiàng))。

25

A,升高溫度B.降低溫度C.增大壓強(qiáng)D.減小壓強(qiáng)

⑵在上述實(shí)驗(yàn)條件下，向一密閉容器中通入1IU01N2和3molH2充分反應(yīng)，達(dá)到

平衡時(shí)放出46kJ熱量，計(jì)算該條件下Hz的轉(zhuǎn)化率o

⑶在t℃、壓強(qiáng)為3.6MPa條件下，向一恒壓密閉容器中通入氫氮比［C（H2）：C（N2）］

為3的混合氣體，體系中氣體的含量與時(shí)間變化關(guān)系如圖所示：

3

反應(yīng)20min達(dá)到平衡，試求。?20min內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率v（NH3）=

MPa?min」,若起始條件一樣，在恒容容器中發(fā)生反應(yīng)，則達(dá)到平衡

時(shí)Hz的含量符合上圖中點(diǎn)（填"d”、“e”、葉成“g”）。

（4）在合成氨工藝中，未反應(yīng)的氣體（含不參與反應(yīng)的惰性氣體）可多次循環(huán)使用。

當(dāng)氨氮比［C（H2）：C（N2）］為3時(shí)，平衡時(shí)氨氣的含量關(guān)系式為：（0

2P

（NH3）=0.325^p-P（l-i）,（^：平衡常數(shù)；P：平衡體系壓強(qiáng)；i：惰性氣體體積

分?jǐn)?shù)）。當(dāng)溫度為500℃,不含惰性氣體時(shí)，平衡體系壓強(qiáng)為2.4MPa,氨氣的含

量為s,若此時(shí)增大壓強(qiáng)，4將（填“變大”、“變小”或“不變”）。若

溫度不變，體系中有20%的惰性氣體，欲使平衡時(shí)氨氣的含量仍為co,應(yīng)將壓

強(qiáng)調(diào)整至__________MPa。

16.（2021?河北高三零模）我國科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn-PbO?電池，電解質(zhì)為

26

K2so4、H2so4和1<(^,由a和b兩種離子交換膜隔開，形成A、B、C三個(gè)電解

質(zhì)溶液區(qū)域，結(jié)構(gòu)示意圖如下：

回答下列問題：

⑴電池中，Zn為極，B區(qū)域的電解質(zhì)為(填“KSOJ、或

“KOH

⑵電池反應(yīng)的離子方程式為。

(3)陽離子交換膜為圖中的膜(填"a”或"b”)。

(4)此電池中，消耗6.5gZn,理論上可產(chǎn)生的容量(電量)為毫安時(shí)(mAh)(1

mol電子的電量為1F,F=96500CJnor',結(jié)果保留整數(shù))

(5)已知E為電池電動(dòng)勢(shì)(電池電動(dòng)勢(shì)即電池的理論電壓，是兩個(gè)電極電位之差，

E=E(+)-E(J,AG為電池反應(yīng)的自由能變，則該電池與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比較，

Ezn-Pttj2^Pb-PbO,；△^Zn-PbO,△Gpb_pbO2(填“>"或"V")o

(6)Zn是一種重要的金屬材料，工業(yè)上一般先將ZnS氧化，再采用熱還原或者電

解法制備。利用H?還原ZnS也可得到Zn,其反應(yīng)式如下：ZnS(s)+H2(g)U

Zn(s)+H2S(g)o727℃時(shí)，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=2.24xl0「此溫度下，在盛有ZnS

5

的剛性容器內(nèi)通入壓強(qiáng)為1.01x10Pa的H2,達(dá)平衡時(shí)H2s的分壓為Pa(結(jié)果

27

保留兩位小數(shù))。

17.(2021?河北高三其他模擬)自氫氣生物學(xué)效應(yīng)發(fā)現(xiàn)以來，氫氣對(duì)以腦血管疾

病為代表和以老年性癡呆為代表的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂都具有明顯的保護(hù)作

用。工業(yè)上一般利用天然氣、水煤氣、甲醇等制取出,已知用甲醇獲得氫氣的

冷凝液一I___

CO,CO,—PSA裝置-產(chǎn)品：氨氣

已知：PSA裝置是利用變壓吸附技術(shù)分離提取純氫。

回答下列問題：

⑴轉(zhuǎn)化器溫度控制在280℃,在催化劑作用下，轉(zhuǎn)化反應(yīng)原理為：

CH3OH(g)DCO(g)+2H2(g)AH=+90.8kJJnol,,CO(g)+H2O(g)□CO2(g)+H2(g)

AH=-41.2kJJnor,;試寫出用CHQH(g)制備凡值)的總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

(2)280℃時(shí)，甲醇還可發(fā)生如下副反應(yīng)：2CH3OH(g)i]CH3OCH3(g)+H2O(g)

AH=-24.9kJJnofo在恒溫恒壓條件下，工業(yè)上促進(jìn)主反應(yīng)、抑制反應(yīng)所采用的方

法是(寫出兩條即可)。

⑶轉(zhuǎn)化器內(nèi)的壓強(qiáng)控制在1.5xl06pa,以下解釋加壓的理由不合理是c

a.有利于提高反應(yīng)速率

b.有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

C.有利于后續(xù)利用變壓吸附技術(shù)分離提取純氫

28

（4）為研究1#、2#、3#催化劑與反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)過程中C。含量的影響，在甲醇含

量為50%,原料液進(jìn)料量為60mLh」條件下，壓強(qiáng)一定時(shí)，測得C。含量的變化曲

線如圖所示。

L

lIO

L05

00

o.95

o.90

o.?5

o.80

o.75

o.70

od.65

o60

o55

5()

o.45

o.4(”)

o.

00.3(每)

請(qǐng)從1#、2#、3#催化劑中選擇最合適的催化劑,該催化劑的最適宜

反應(yīng)溫度為o

⑸若CH30H最終分解率與C。最終轉(zhuǎn)化率均為99%,試計(jì)算當(dāng)氫氣產(chǎn)量為

akmolLh」時(shí)，甲醇的投料量=kgLh」（列出計(jì)算式即可，不考慮副反應(yīng)）。

⑹該工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有o

18.（2021?河北高三其他模擬）研究碳、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化對(duì)改善環(huán)境有重大

意義?；卮鹣铝袉栴}:

⑴某處碳循環(huán)如圖所示，CaCO3轉(zhuǎn)化為HCO：的離子方程式為

反應(yīng)i反應(yīng)n

⑵氧化還原法消除NOX的過程如下：NO->NO2c溫）N2O

29

已知：①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)A//=-200.9kJ/mol

②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH=-116.2kJ/mol

則反應(yīng)I(只生成N(h)的熱化學(xué)方程式為o

(3)C0與％在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)^CH30H(g)AH<0o向體積

為2L的恒容密閉容器中充入ImolCO和2molH2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的

關(guān)系如圖所示。

0T|溫度汽

①TiC時(shí)，反應(yīng)經(jīng)過5min達(dá)到平衡，則0?5min內(nèi)，平均反應(yīng)速率

v(CH3OH)=______；平衡時(shí)，:，總的比值為______，若達(dá)平衡后再向容

ClCrl^lJri\

器中加入CO(g)和CH30H(g)各0.4moL達(dá)到新平衡時(shí)比的轉(zhuǎn)化率將(填

“增大”“減小”或“不變”)。

②T/C下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)總壓強(qiáng)為lOMPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)&=(用

平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；保留兩位有效數(shù)字)。

③若在A點(diǎn)對(duì)反應(yīng)容器降溫的同時(shí)縮小容器體積至體系壓強(qiáng)增大，則重新達(dá)到

的平衡狀態(tài)可能是圖中A~E點(diǎn)中的點(diǎn)。

19.(2021?全國高三專題練習(xí))含氮、硫的化合物大多是重要的化工原料，廣泛

用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：

⑴圖1為快速啟動(dòng)的氨制氫工藝原理示意圖。

30

NH

圖1

已知下列數(shù)據(jù):

化學(xué)鍵N-H0=0H-HN三NO-H

鍵能/(kJ-mol-1)390497436946462

寫出快速啟動(dòng)的氨制氫的熱化學(xué)方程式o

⑵硫化氫加熱時(shí)可發(fā)生反應(yīng)2H2s(g)=S2(g)+2H2(g)A〃。一定條件下，各物質(zhì)的

物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與裂解溫度的關(guān)系如圖2所示。在某密閉容器中充入一定量H2S,

不同裂解溫度下H2的產(chǎn)率與溫度、時(shí)間的關(guān)系如圖3所示。

物

質(zhì)

的

ft

分

數(shù)

14001600

裂解溫度/K

圖2

①圖2中A點(diǎn)時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率為o

②圖3中溫度T由低到高的順序是,判斷的依據(jù)是o

③AH(填“>”或"V”)o

④若羽正二AIEC2(H2S),羽逆〃逆C2(H2)?C(S2),溫度為「時(shí)，A逆=3.4左正。則該溫度下

化學(xué)平衡常數(shù)的值為(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字)。

⑶五氧化二氮硝化時(shí)具有副產(chǎn)品少、產(chǎn)率高的特點(diǎn)。工業(yè)上以電解氧化四氧化二

31

氮的方法制備五氧化二氮的一個(gè)原理是用IrOz為惰性電極，插入無水硝酸中,

中間用隔膜隔開，向其中一側(cè)加入四氧化二氮，電解總反應(yīng)為

2HNO3=N2O5+H2OO生成五氧化二氮的一極應(yīng)與外電源(填“正極”或“負(fù)

極”)相連，該電解池陰極的電極反應(yīng)式為O

20.(2021?河北高三其他模擬)線基硫(O=C=S)廣泛存在于以煤為原料制備的各

種化工原料氣中，能引起催化劑中毒、化學(xué)產(chǎn)品質(zhì)量下降和大氣污染等。黑基硫

的氫解和水解反應(yīng)是兩種常用的脫硫方法，其反應(yīng)式分別為：

①氫解反應(yīng)：COS(g)+H2(g)<^H2s(g)+CO(g)型=+7kJ.mol」

,

②水解反應(yīng):COS(g)+H2O(g)<^H2S(g)+CO2(g)AH2=-35kJmor

請(qǐng)回答下列問題：

⑴根據(jù)上述信息，CO(g)+HQ(g)峰”H2(g)+CO2(g)AH3=。

⑵某溫度時(shí)，在恒容密閉容器中用活性a-AlQ,作催化劑發(fā)生?；?COS)的水解

反應(yīng)，COS(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨不同投料比［n(HQ)/n(COS)］的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所

示。其他條件相同時(shí)，改變反應(yīng)溫度，測得反應(yīng)時(shí)間為ts時(shí)COS的水解轉(zhuǎn)化率

如圖2所示。

n(H}O)/n(COS)

圖1

①反應(yīng)時(shí)間為，S時(shí)，該水解反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件為投料比

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[n(H2O)/n(COS)]=,溫度為。

②當(dāng)溫度升高到一定值后，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間為ts時(shí)COS(g)的水解轉(zhuǎn)化率降低，猜

測可能的原因是(寫出兩條即可)。

(3)?；?COS)的氫解反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)與溫度(T)的關(guān)系如圖3

所示，其中表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K逆)變化曲線的是__________(填"A”或"B”)o

I℃時(shí)，向容積為10L的恒容密閉容器中充入2moicOS(g)和ImolH^g),發(fā)生COS

的氫解反應(yīng)，則該溫度下COS的平衡轉(zhuǎn)化率為。

(4)C0S氫解反應(yīng)產(chǎn)生的CO可合成二甲醛(CH30cH3),二甲醛燃料電池的工作原理

如圖4所示。

①該電池的負(fù)極反應(yīng)式為o

②若利用該燃料電池電解硫酸鈉溶液，消耗4.6g二甲醛后，在電解池兩極共收

集到13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則該燃料電池裝置的能量利用率為(結(jié)

果保留3位有效數(shù)字)。

化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

1.(2021?河北高三其他模擬)甲烷是一種重要的清潔能源，也是一種重要的化

33

工原料。我國西部和南海都有著豐富的甲烷資源。研究CH4的相關(guān)性質(zhì)具有重要

的現(xiàn)實(shí)意義，根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列相關(guān)問題：

(1)工業(yè)上可用甲烷裂解法制取乙塊，反應(yīng)為2cHKg)口C2H2(g)+3H2(g),

AH=akJmol'o已知有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如表所示，則a=O

化學(xué)鍵C-HC=CH-H

鍵能/(kJmoL)414837436

(2)CH4和CO?在一定條件下可以合成C。和凡。

①已知：

反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)§@@)CH4(g)+2H2O(g)AH,

反應(yīng)H:CO2(g)+H2(g)§@aCO(g)+H2O(g)AH2

寫出CH4(g)和CO2(g)在一定條件下反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式

②在剛性密閉容器中，加入等物質(zhì)的量的CH,和CO,加入催化劑發(fā)生上述反應(yīng)，

起始總壓P°=4()kPa,測得工和工兩種溫度下CH,的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間(/)的變化如

圖所示。

60

50B

40

30

20

10

00(2hI4t/min

則該反應(yīng)的AH(填“>”或"V”)0,若v正=k”(CHj.p(C()2),工時(shí)

k正=1.4x10-2molds"kPa」,則A點(diǎn)時(shí)v正(A)二。計(jì)算寫時(shí)平衡常數(shù)

(&為以分壓表示的平衡常數(shù))。

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⑶沼氣的主要成分是CH-還含有CO?,H2s等。

①JoDeVrieze等設(shè)計(jì)利用膜電解法脫除沼氣中的CO?和&s,在酸性水溶液中,

H2s在陽極上轉(zhuǎn)化為SO：-而除去，其電極反應(yīng)式為o

②在以石墨烯為載體的催化劑作用下，25℃時(shí)匕。?可將得到的純凈的C