专题15 化学反应原理综合——三年（2020-2022）高考真题化学分项汇编（新高考专用）（原卷版）.docx

专题15 化学反应原理综合1（2022·浙江卷）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。(1)回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、，计算该温度下的平衡常数_。(2)热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：      总反应：   投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：温度/95010001050110011500.51.53.65.58.50.00.00.10.41.8请回答：反应能自发进行的条件是_。下列说法正确的是_。A其他条件不变时，用Ar替代作稀释气体，对实验结果几乎无影响B其他条件不变时，温度越高，的转化率越高C由实验数据推出中的键强于中的键D恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高若将反应看成由反应和反应两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_。在，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是_。在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因_。2（2022·广东卷）铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。(1)催化剂可由加热分解制备，反应同时生成无污染气体。完成化学方程式：_。催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，过程的焓变为_(列式表示)。可用于的催化氧化。设计从出发经过3步反应制备的路线_(用“”表示含氮物质间的转化)；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_。(2)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：()          ()            下列有关溶液的说法正确的有_。A加入少量硫酸，溶液的pH不变B加入少量水稀释，溶液中离子总数增加C加入少量溶液，反应()的平衡逆向移动D加入少量固体，平衡时与的比值保持不变25时，溶液中随pH的变化关系如图。当时，设、与的平衡浓度分别为x、y、，则x、y、z之间的关系式为_；计算溶液中的平衡浓度_(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。在稀溶液中，一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长()有关；在一定波长范围内，最大A对应的波长()取决于物质的结构特征；浓度越高，A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收程度之和。为研究对反应()和()平衡的影响，配制浓度相同、不同的稀溶液，测得其A随的变化曲线如图，波长、和中，与的最接近的是_；溶液从a变到b的过程中，的值_(填“增大”“减小”或“不变”)。3（2022·湖南卷）2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气：.下列说法正确的是_；A平衡时向容器中充入惰性气体，反应的平衡逆向移动B混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡C平衡时的体积分数可能大于D将炭块粉碎，可加快反应速率反应平衡时，的转化率为，CO的物质的量为。此时，整个体系_(填“吸收”或“放出”)热量_kJ，反应的平衡常数_(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。(2)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下：某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，则该溶液的_(该温度下的)；再生塔中产生的离子方程式为_；利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为_。1（2021·山东卷）2甲氧基2甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：反应：+CH3OH H1反应：+CH3OHH2反应： H3回答下列问题：（1）反应、以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是_(用系统命名法命名)；的数值范围是_(填标号)。A<1 B10 C01 D>1（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为。已知反应的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为_mol，反应的平衡常数Kx1=_。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应的化学平衡将_(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=_。（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为_(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应的正反应速率v正_逆反应速率v逆(填“”“”或“=)。2（2021·浙江卷）含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：（1）实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量：。判断该反应的自发性并说明理由_。（2）已知。时，在一恒容密闭反应器中充入一定量的和，当反应达到平衡后测得、和的浓度分别为、和。该温度下反应的平衡常数为_。平衡时的转化率为_。（3）工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。下列说法正确的是_。A须采用高温高压的反应条件使氧化为B进入接触室之前的气流无需净化处理C通入过量的空气可以提高含硫矿石和的转化率D在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收以提高吸收速率接触室结构如图1所示，其中14表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是_。A B C D E. F. G.对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画出反应的转化率与最适宜温度(曲线)、平衡转化率与温度(曲线)的关系曲线示意图(标明曲线、)_。（4）一定条件下，在溶液体系中，检测得到pH时间振荡曲线如图4，同时观察到体系由澄清浑浊澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。._；.；._。3（2021·广东卷）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g) H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s) H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) H5（1）根据盖斯定律，反应a的H1=_(写出一个代数式即可)。（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_。A增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加B移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动C加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率D降低反应温度，反应ae的正、逆反应速率都减小（3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_步进行，其中，第_步的正反应活化能最大。（4）设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e的ln K随（温度的倒数）的变化如图所示。反应a、c、e中，属于吸热反应的有_(填字母)。反应c的相对压力平衡常数表达式为K=_。在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_。（5）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_。4（2021·河北卷）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。（1）大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25时，相关物质的燃烧热数据如表：物质H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃烧热H(kJmol1)285.8393.53267.5（1）则25时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为_。（2）雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：CO2(g)=CO2(aq)CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO(aq)25时，反应的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymolL1kPa1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为_molL1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO的电离)（3）105时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于_kPa。（4）我国科学家研究LiCO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：LiCO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在_(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤的离子方程式。.2CO2+2e=C2O .C2O=CO2+CO._ .CO+2Li+=Li2CO3研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_。.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO2电还原为CO从易到难的顺序为_(用a、b、c字母排序)。5（2021·湖南卷）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法I：氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键键能946436.0390.8一定温度下，利用催化剂将分解为和。回答下列问题：（1）反应_；（2）已知该反应的，在下列哪些温度下反应能自发进行？_(填标号)A25 B125 C225 D325（3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。若保持容器体积不变，时反应达到平衡，用的浓度变化表示时间内的反应速率_(用含的代数式表示)时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是_(用图中a、b、c、d表示)，理由是_；在该温度下，反应的标准平衡常数_。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，其中，、为各组分的平衡分压)。方法：氨电解法制氢气利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。（4）电解过程中的移动方向为_(填“从左往右”或“从右往左”)；（5）阳极的电极反应式为_。KOH溶液KOH溶液6（2021·浙江卷）“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答：（1）电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是_。（2）下列说法不正确的是_。A可采用碱石灰干燥氯气B可通过排饱和食盐水法收集氯气C常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中D工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸（3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：Cl2(g)Cl2(aq) K1=c(Cl2)/pCl 2(aq) + H2O(l)H+ (aq)+Cl (aq) + HClO(aq) K2其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。Cl2(g)Cl2(aq)的焓变H1_0。(填”>”、“=”或“<”)平衡常数K2的表达式为K2=_。氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=_。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离)（4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为；I.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) HI=181 mol·L1，KI=3.4×1029II.2C(s)+O2(g)2CO(g) HII= 221 mol·L1，KII=1.2×1048结合数据说明氯化过程中加碳的理由_ 。（5）在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L1，反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是_。A适当提高反应温度 B改变催化剂C适当降低反应温度 D改变反应物浓度7（2021·北京·高考真题）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。反应的离子方程式是_。电极反应式：i.还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2Oii.氧化反应：_。根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。ii.随c(Cl-)降低，_。补充实验证实了中的分析。实验操作试剂产物I较浓H2SO4有氯气IIa有氯气IIIa+b无氯气 a是_，b是_。(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_，从原子结构角度说明理由_。(3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是_。(4)Ag分别与1mol·L1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：_。(5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_。8（2021·北京·高考真题）某小组实验验证“Ag+Fe2+Fe3+Ag”为可逆反应并测定其平衡常数。(1)实验验证实验I：将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mo/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。实验II：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是_。II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是_。综合上述实验，证实“Ag+Fe2+Fe3+Ag”为可逆反应。小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象_。 (2)测定平衡常数实验：一定温度下，待实验中反应达到平衡状态时，取v mL上层清液，用c1 mol/L KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。资料：Ag+SCN-AgSCN（白色） K=1012Fe3+SCN-FeSCN2+（红色） K=102.3滴定过程中Fe3+的作用是_。测得平衡常数K=_。(3)思考问题取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值_(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。不用实验II中清液测定K的原因是_。9（2021·北京·高考真题）环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。 (1)阳极室产生Cl2后发生的反应有：_、CH2=CH2+HClOHOCH2CH2Cl。结合电极反应式说明生成溶液a的原理_。(2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。电解效率和选择性S的定义：(B)=×100%S(B)=×100%若(EO)=100%，则溶液b的溶质为_。当乙烯完全消耗时，测得(EO)70%，S(EO)97%，推测(EO)70%的原因：I.阳极有H2O放电II.阳极有乙烯放电III.阳极室流出液中含有Cl2和HClOi.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是_。ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，(CO2)_%。经检验阳极放电产物没有CO2。iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是_。可选试剂：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。10（2021·天津·高考真题）铁单质及其化合物的应用非常广泛。(1)基态Fe原子的价层电子排布式为_。(2)用X射线衍射测定，得到Fe的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为_。每个晶胞B中含Fe原子数为_。 (3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式_。从能量角度分析，铁触媒的作用是_。 (4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如、。某同学按如下步骤完成实验： 为浅紫色，但溶液却呈黄色，其原因是_，为了能观察到溶液中的浅紫色，可采取的方法是_。已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡：；，向溶液中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其离子方程式为_，平衡常数为_(用K1和K2表示)。11（2021·天津·高考真题）CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应，回答下列问题：(1)CH4的电子式为_，CS2分子的立体构型为_。(2)某温度下，若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为21时开始反应。当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为_。当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是_(填序号)。a气体密度b气体总压cCH4与S2体积比dCS2的体积分数(3)一定条件下，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析，生成CS2的反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600650的条件下进行此反应，不采用低于600的原因是_。 (4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S，可实现废物利用，保护环境，写出其中一个反应的化学方程式_。12（2021·辽宁·高考真题）苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：.主反应：(g)+3H2(g)(g) H1<0.副反应：(g) (g) H2>0回答下列问题：(1)已知：.2 (g)+15O2(g)12CO2(g)+6H2O(l) H4.(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H5则_(用、和表示)。(2)有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有_。A适当升温B适当降温C适当加压D适当减压(3)反应在管式反应器中进行，实际投料往往在的基础上适当增大用量，其目的是_。(4)氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当中混有微量或等杂质时，会导致反应的产率降低，推测其可能原因为_。 (5)催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，下图中可作为酸性中心的原子的标号是_(填“”“”或“”)。 (6)恒压反应器中，按照投料，发生、反应，总压为，平衡时苯的转化率为，环己烷的分压为p，则反应1的_(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。13（2021·海南·高考真题）碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25，时：葡萄糖完全燃烧生成和，放出热量。 。回答问题：(1)25时，与经光合作用生成葡萄糖和的热化学方程式为_。(2)25，时，气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知、键的键焓分别为、，分子中碳氧键的键焓为_。(3)溶于水的只有部分转化为，大部分以水合的形式存在，水合可用表示。已知25时，的平衡常数，正反应的速率可表示为，逆反应的速率可表示为，则_(用含的代数式表示)。(4)25时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应：，其平衡常数_。已知，(5)溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因_。14（2021·湖北·高考真题）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)H1=+125kJ·mol-1反应(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)H2=-118kJ·mol-1(1)已知键能：E(CH)=416kJ·mol-1，E(HH)=436kJ·mol-1，由此计算生成1mol碳碳键放出的能量为_kJ。(2)对于反应，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是_。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应的平衡常数Kp=_kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。 (3)在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。01.2s生成C3H6的平均速率为_kPa·s-1；在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于21的原因为_。(4)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k，k为速率常数)：反应：2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) k反应：2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g) k实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-kp(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为_，其理由是_。15（2021·江苏·高考真题）甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。 (1)500时，CH4与H2O重整主要发生下列反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) H=-178.8kJ·mol-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是_。(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H=246.5kJ·mol-1反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) H=41.2kJ·mol-1反应III：2CO(g)=CO2(g)+C(s) H=-172.5kJ·mol-1在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的H=_。1.01×105Pa下，将n起始(CO2)：n起始(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图1所示。800下CO2平衡转化率远大于600下CO2平衡转化率，其原因是_。 (3)利用铜铈氧化物(xCuO·yCeO2，Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO，催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化，可能机理如图2所示。将n(CO)：n(O2)：n(H2)：n(N2)=1：1：49：49的混合气体以一定流速通过装有xCuO·yCeO2催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。 Ce基态原子核外电子排布式为Xe4f15d16s2，图2所示机理的步骤(i)中，元素Cu、Ce化合价发生的变化为_。当催化氧化温度超过150时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是_。12020江苏卷CO2/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。（1）CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO，其离子方程式为_；其他条件不变，HCO3转化为HCOO的转化率随温度的变化如图1所示。反应温度在4080范围内，HCO3催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是_。（2） HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如图2所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。电池负极电极反应式为_；放电过程中需补充的物质A为_(填化学式)。图2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_。（3） HCOOH催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图3所示。HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成_(填化学式)。研究发现：其他条件不变时，以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是_。22020天津卷利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：. 半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物（1）图1为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为 。（2）若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为 ，另一产物为 。若将该催化剂置于AgNO3溶液中，产物之一为O2，写出生成另一产物的离子反应式 。. 用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应）（3）某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为 a mol·L1和3 a mol·L1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为 。（4）恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为13时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为 。P点甲醇产率高于T点的原因为 。根据图2，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为 °C。. 调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放（5）的空间构型为 。已知25碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH=12时，。32020浙江7月选考研究氧化制对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有： 已知：时，相关物质的相对能量（如图1）。可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的（随温度变化可忽略）。例如： 。请回答：（1）根据相关物质的相对能量计算_。下列描述正确的是_A升高温度反应的平衡常数增大B加压有利于反应、的平衡正向移动C反应有助于乙烷脱氢，有利于乙烯生成D恒温恒压下通水蒸气，反应的平衡逆向移动有研究表明，在催化剂存在下，反应分两步进行，过程如下：，且第二步速率较慢（反应活化能为）。根据相关物质的相对能量，画出反应分两步进行的“能量反应过程图”，起点从的能量，开始（如图2）。（2）和按物质的量1:1投料，在和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X对“氧化制”的影响，所得实验数据如下表：催化剂转化率转化率产率催化剂X19.037.63.3结合具体反应分析，在催化剂X作用下，氧化的主要产物是_，判断依据是_。采用选择性膜技术（可选择性地让某气体通过而离开体系）可提高的选择性（生成的物质的量与消耗的物质的量之比）。在，乙烷平衡转化率为，保持温度和其他实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到。结合具体反应说明乙烷转化率增大的原因是_。42020年山东新高考探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：. . . 回答下列问题：（1）。（2）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为 mol,CO为b mol，此时H2O(g)的浓度为 molL1（用含a、b、V的代数式表示，下同），反应的平衡常数为 。（3）不同压强下，按照n（CO2）：n（H2）=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。已知：CO2的平衡转化率=CH3OH的平衡产率=其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 （填“甲”或“乙”）；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。（4）为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为 （填标号）。A低温、高压 B高温、低压 C低温、低压 D高温、高压28学科网（北京）股份有限公司