专题14 化学反应原理综合题-2022年高考真题和模拟题化学分项汇编

专题14  化学反应原理综合

1．（2022·全国甲卷）金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石转化为，再进一步还原得到钛。回答下列问题：

(1)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：

(ⅰ)直接氯化：

(ⅱ)碳氯化：

①反应的为_______，_______Pa。

②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_______。

③对于碳氯化反应：增大压强，平衡_______移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率_______(填“变大”“变小”或“不变”)。

(2)在，将、C、以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。

①反应的平衡常数_______。

②图中显示，在平衡时几乎完全转化为，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_______。

(3)碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于“固—固”接触的措施是_______。

2．（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：

Ⅰ   

Ⅱ   

总反应：

Ⅲ   

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：

请回答：

①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。

②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

③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ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_______。

④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_______。

⑤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_______。

3．（2022·全国乙卷）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：

(1)已知下列反应的热化学方程式：

①       

②       

③       

计算热分解反应④的________。

(2)较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。

(3)在、反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为________，平衡常数________。

(4)在、反应条件下，对于分别为、、、、的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。

①越小，平衡转化率________，理由是________。

②对应图中曲线________，计算其在之间，分压的平均变化率为________。

4．（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。

①完成化学方程式：______________。

②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)。

③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：

(ⅰ)          

(ⅱ)            

①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(ⅰ)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

②25℃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)。

③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(ⅰ)和(ⅱ)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”)。

5．（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：

Ⅰ.

Ⅱ.

①下列说法正确的是_______；

A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ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

②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Ⅰ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：

①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)；

②再生塔中产生的离子方程式为_______；

③利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为_______。

1．（2022·云南昆明·一模）NO是大气污染物之一，NO的转化技术对大气污染防治意义深远。回答下列问题：

(1)炽热的活性炭可以处理NO，发生的反应为C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH。

①已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=—393.5kJ·mol-1，N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ·mol-1，则ΔH=_______kJ·mol-1。

②一定温度下，将一定量的活性炭和NO加入一恒容密闭容器中发生上述反应，0~2min内，气体密度增大1.2g·L-1，则v(N2)=_______。下列能表示该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。

A．容器内混合气体的密度保持不变       B．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变

C．NO和N2的消耗速率之比为1：2        D．容器内压强不再改变

(2)利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。

①该反应在低温下能自发进行，则该反应的ΔH_______0(填“＞”“＜”或“= ”)，提高NO平衡转化率的措施有_______(写出一条即可)。

②一定温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中加入1molCO和1molNO发生上述反应，部分物质的体积分数φ随时间t变化如图所示。

曲线b表示物质的φ~t关系，正反应速率v(t3)_______v(t4)(填“＞”“＜”或“= ”)，若起始压强为po，则该反应温度下Kp=_______(分压= 物质的量分数×总压，用含po的式子表示)。

2．（2022·贵州遵义·二模）德国化学家哈伯在1918年荣获了诺贝尔化学奖，但是后人对他的评价却褒贬不一。

I.有人认为哈伯是一位伟大的科学家，因为他是实现人工合成氨并进行工业生产的第一人。所以赞美他是“用空气制造面包的天使”。

(1)工业上合成氨气的方程式：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)， ΔH = -91.3 kJ/mol，下表为破坏1mol相关化学键需要的能量。

求a值：_____

(2)在密闭容器中合成氨气，有利于提高H2的转化率且加快反应速率的措施_____

A．升高反应温度     B．增大反应的压强       C．移走生成的NH3

D．增加H2的量          E．添加合适的催化剂

(3)将0.3 mol N2和0.9 mol H2充入3L密闭容器中，图为在不同温度下，平衡时NH3的体积分数随压强的变化曲线。

甲、乙、丙中温度从高到低的顺序是___________，d点N2的转化率是___________。(结果保留1位小数)

II.有人认为哈伯是一战的“催化剂”，因为在一战中，哈伯担任德国化学兵工厂厂长时负责研制和生产氯气、芥子气等毒气，并使用于战争之中，造成近百万人伤亡。

(4)实验室制备氯气后通常用NaOH溶液进行尾气处理，反应的温度不同产物也会有变化。某温度下发生的反应为 ，生成1 mol NaClO3被氧化的与被还原的Cl2的质量比例___________。

(5)将上述反应后的溶液倒入电解池的阳极区，可以提高NaClO3的含量，装置如图所示：

电极E是____(填“阳极”或“阴极”)，阳极区发生的反应：____

III.其实物质并没有好坏之分，关键是人们用这些物质来做了什么！

(6)请列举Cl2在日常生活中的作用(列举一种)： Cl2_______

3．（2022·贵州贵阳·一模）研究CO2的综合利用、实现CO2资源化，是能源领域的重要发展方向，也是力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的方向之一、

已知：反应I：CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ/mol

反应II：2CO(g)+4H2(g)→C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-332kJ/mol

反应III：2CO2(g)+6H2(g)→C2H4(g)+4H2O(g) ΔH3

(1)反应III中，ΔH3=___________kJ/mol。

(2)在体积为2L的刚性密闭容器中，充入1molCO和2molH2，发生反应II，能判断反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。

a．2(H2)=(H2O)　　　　　b．容器内压强保持不变

c．保持不变　　　　d．C2H4的质量分数保持不变

(3)在体积为2L的恒压密闭容器中，起始充入1molCO2(g)和3molH2(g)，发生反应III，该反应在不同温度下达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图所示。

①表示H2和C2H4的体积分数随温度变化的曲线分别是___________(填字母序号)。

②A、B、C三点对应的化学平衡常数KA、KB、KC从大到小的顺序为___________。

③240℃时，反应达到平衡后，容器中气体的总物质的量为_______mol，H2(g)的平衡转化率为_____。若平衡时总压为P，该反应的平衡常数Kp=______(列出计算式。用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数)。

4．（2022·安徽淮南·二模）CO2减排策略主要有三种：减少排放，捕集封存，转化利用。其中CO2转化利用，生产高能燃料和高附加值化学品，有利于实现碳资源的有效循环。由CO2转化制甲醇具有重要的经济效益。

(1)高效催化剂对CO2加氢制甲醇的反应速率影响很大。通过计算机分析，CO2加氢制甲醇在不同催化条件下存在两种反应路径的势能图如下图所示。

①CO2加氢制甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______eV/mol(阿伏加德罗常数用NA表示)；

②_______(填“甲酸盐”或“羧酸”)路径更有利于CO2加氢制甲醇反应，对该路径的反应速率影响最大的一步反应是_______；

③根据势能图，下列说法合理的是_______(填标号)。

A．CO2分压越大，催化剂表面积越大，CO2在催化剂表面的吸附速率越大

B．不考虑H3COH*，两种路径中产生的含碳中间体种类均有5种

C．中间体HCOO*比COOH*更稳定

D．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率

(2)CO2催化加氢制甲醇反应历程中某一步基元反应的Arthenius经验公式的实验数据如图所示，已知Arrhenius经验公式为(其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。

①该反应的活化能Ea=________kJ/mol；

②当使用更高效的催化剂时，在图中画出Rlnk与关系的示意图_______。

(3)在CO2催化加氢制甲醇过程中也存在竞争反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0，在恒温密闭容器中，维持压强和投料比不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，CO2转化率和甲醇选择性[x(CH3OH)%=]随温度变化关系如下图所示：

        CO2转化率和甲醇选择性随温度的变化曲线

①若233-251℃时催化剂的活性受温度影响不大，分析235℃后图中曲线下降的原因_______。

②在压强为P的恒温恒压密闭容器中，加入1molCO2和3molH2反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为20%，甲醇的选择性为50%，计算CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)在该温度下的平衡常数Kp=_______。(列出计算式)

5．（2022·安徽芜湖·三模）为实现我国政府提出的2060年碳中和目标，须控制CO2的排放。

(1)请写出CO2与C反应生成CO的热化学方程式_______。

已知：

①4CO(g)+Fe3O4(s)=3Fe(s)+4CO2(g) ΔH=-14kJ·mol-1

②3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH=-1118kJ·mol-1

③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394kJ·mol-1

若在恒温密闭容器中发生反应①，当反应达到平衡后充入CO2，重新达到平衡后容器中的变化情况是_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。反应②在_______(填“低温”或“高温”)条件下更有利于反应的自发进行。

(2)已知：CO2(g)+CH4(g)→2CO(g)+2H2(g)，为研究温度、压强变化对此反应的影响，某科研小组的研究人员向某密闭容器中充入a mol CH4、b mol CO2，测得反应过程中CO2的平衡转化率与温度(K)、压强(kPa)的关系如图所示。欲使X点时CH4的转化率>60％，则a_______b(填“>”、“=”或“<”)；若两种压强下通入气体的量相同，则正反应速率v(Y)_______v(X)，ΔH_______0(填“>”、“=”或“<”)。

(3)CO2在Cu-ZnO催化下，可同时发生如下反应I和II。

I.CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)

II.CO2(g)+H2(g) →CO(g)+H2O(g)

在Cu-ZnO存在的条件下，保持温度T不变，在一刚性密闭容器中，充入一定量的CO2及H2，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如下表：

若反应I、II均达平衡时，p0=1.2p，则表中n1=_______；若此时n2=3，则反应I的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。计算结果用含总压p的最简分式表示)。

6．（2022·黑龙江齐齐哈尔·二模）含氯化合物的反应在化学工业中具有重要的地位。回答下列问题：

(1)次氯酸钠氧化法可以制备Na2FeO4。

已知：2H2(g) +O2(g)=2H2O(l) ΔH=a kJ·mol-1

NaCl(aq)+H2O(l)=NaClO(aq)+ H2(g) ΔH =b kJ·mol-1

4Na2FeO4 (aq) + 10H2O(l)=4Fe(OH)3(s) +3O2 (g)十8NaOH(aq) ΔH=c kJ·mol-1

反应2Fe(OH)3(s)十3NaClO(aq) + 4NaOH(aq)=2Na2FeO4 (aq) + 3NaCl(aq) +5H2O(l)的 △H=_______kJ·mol-1。

(2)光气(COCl2)是重要的含氯化合物。常用于医药、农药制造，工业上利用一氧化碳和氯气反应制备，反应方程式为CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)。在1 L恒温恒容密闭容器 中充入2.5molCO和1.5molCl2，在催化剂作用下发生反应，测得CO及COCl2的物质的量随时间变化如图1所示：

①0~15s内，Cl2的平均反应速率为_______mol· L-1·min-1

②第一次平衡时，CO的平衡转化率为_______；此温度下，该反应的平衡常数KC=_______(保留两位有效数字)。

③在第20 s时，改变的条件是_______。

(3)工业上常用氯苯(C6H5-Cl)和硫化氢(H2S)反应来制备一种用途广泛的有机合成中间体苯硫酚(C6H5-SH) ，但会有副产物苯(C6 H6)生成。

Ⅰ．C6H5-Cl(g)+H2S(gC6H5-SH(g)+HCl(g) ΔH1= -16.8 kJ·mol-1；

Ⅱ．C6H5- Cl(g)+ H2S(g)=C6H6(g)+HCl(g)+ S8(g) △H2= - 45.8 kJ·mol-1。

①将一定量的C6H5-Cl和H2S的混合气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T(假设只发生反应Ⅰ)，下列可以作为反应Ⅰ达到平衡的判据是_______(填字母)。

A．气体的压强不变        B．平衡常数不变

C． v正(H2S)= v逆(HCl)     D．容器内气体密度不变

②现将一定量的C6H5-Cl和H2S置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程，在不同温度下均反应20 min测定生成物的浓度，得到图2和图3。

(R为H2S与C6H6-Cl的起始物质的量之比)，图2显示温度较低时C6H5-SH浓度的增加程度大于C6H6，从活化能角度分析其主要原因是_______；结合图2和图3，该模拟工业生产制备C6H5 - SH的适宜条件为_______。

7．（2022·河南郑州·三模）丙烯(C3H6)是石油化工行业重要的有机原料之一，主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等产品。回答下列问题：

(1)丙烷脱氢制备丙烯。由图可得C3H8(g)=C3H6(g)＋H2(g) ΔH=_______kJ·mol-1。

(2)将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器发生脱氢反应。经相同时间，流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如下图所示。c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因为_______(用化学方程式表示)。

(3)已知Arrhenius 经验公式为Rlnk=RlnA-(Ea为活化能，k为速率常数，R、A为常数)。丙烷脱氢制备丙烯反应在某条件下的Arrhenius 经验公式的实验数据如图中曲线a所示，其活化能为_______J·mol-1，当其实验数据发生变化如图中b线所示，则可能的原因是_______。

(4)工业上用丙烯加成法制备1，2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)，副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl)，反应原理为：

①CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)→CH2ClCHClCH3 (g)

②CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)→CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)

一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3和Cl2发生反应，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。

该温度下，若平衡时HC1的体积分数为10％。此时CH2=CHCH3的转化率为_______。反应①的压力平衡常数Kp=_______kPa-1(保留小数点后2位)。

(5)一定条件下，CH3CH=CH2与HCl发生反应有①、②两种可能，反应进程中的能量变化如图所示。

保持其他条件不变，若要提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)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

8．（2022·河南开封·三模）氧化铁在工业上有广泛的应用。

(1)炼铁高炉中存在以下热化学方程式

I．C(s) +CO2(g) =2CO(g) =+172.5kJ·mol-1

II．Fe2O3(s) +CO(g)2FeO(s)+CO2(g) =-3kJ·mol-1

III．FeO(s) +CO(g)Fe(s) +CO2(g) =-11kJ ·mol-1

IV．Fe2O3 (s) +3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)

①上述反应中，=___________ kJ ·mol-1

②下图中能表示反应IV的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系的是___________(填“I”或“II”)，原因是___________。

③1500°C时，在某体积可变的密闭容器中，按物质的量比2：3加入Fe2O3和CO发生反应IV ，则达平衡时，Fe2O3的转化率为___________；下列措施能够提高Fe2O3转化率的是___________(填字母序号)。

a．对体系加压                       b．升高反应体系的温度

c．加入适量的Na2O固体       d．增大CO在原料中的物质的量比

(2)一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁，其反应为： Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+ 3CO(g) +6H2(g) ΔH ＞0

①反应在2 L的密闭容器中进行，5 min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量消耗3.2 g，则该段时间内用反应物表达的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1

②该反应达到平衡时，某物理量(Y)随温度变化如图所示，当温度由T1升高到T2时，平衡常数KA___________ KB(填“＞”“＜"或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有___________填字 母序号)。

a．H2的逆反应速率                            b．CH4的的体积分数

c．混合气体的平均相对分子质量        d．混合气体的密度

9．（2022·河南新乡·三模）氮氧化物治理是环境学家研究的热点之一。回答下列问题：

(1)NH3还原法。

研究发现NH3还原NO的反应历程如图1。下列说法正确的是____(填标号)。

A．Fe3+能降低总反应的活化能，提高反应速率

B．总反应为6NO+4NH3=5N2+6H2O

C．该反应历程中形成了非极性键和极性键

(2)已知有关反应如下：

①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1

②CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1

③NO和CO反应的能量变化如图2所示。

2NO(g)=N2(g)+O2(g) ΔH=____kJ·mol-1。

(3)H2还原法。

已知催化剂Rh表面H2催化还原NO的反应机理如表所示，其他条件一定时，决定H2的催化还原NO反应速率的基元反应为____(填序号)。

注明：N2(s)表示N2被吸附在Rh表面上。

(4)CO还原法。

一定温度下，在刚性密闭容器中充入1molNO(g)和1molCO(g)发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。达到平衡后，再充入amolNO(g)和amolCO(g)，NO的平衡转化率____(“增大”、“减小”或“不变”，下同)，气体总压强____。

(5)甲烷还原法。

一定温度下，在2.0L刚性密闭容器中充入1molCH4和2molNO2，发生反应：CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)。测得反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的变化如表所示。

达到平衡时，NO2的转化率为____。若起始时加入3molCH4和2molNO2，则在该温度下的压强平衡常数Kp=____(以分压表示的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)kPa。

(6)电解氧化吸收法。电解0.1mol·L-1的NaCl溶液时，溶液中相关成分的质量浓度与电流强度的变化关系如图3。当电流强度为4A时，吸收NO的主要反应的离子方程式为____(NO最终转化为NO)

10．（2022·河南商丘·三模）环保是当今社会最重要的课题，故研究CO、NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重义。回答下列问题

(1)已知在298K和101kPa条件下，有如下反应①C(s) +O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol；②N2(g) +O2(g)=2NO(g) △H2=+180.5kJ/mol。则反应C(s) +2NO(g)= CO2(g)+N2(g)的△H=____kJ/mol

(2)利用I2O5可消除CO污染，其反应为I2O5(s) + 5CO(g)=5CO(g)+I2(s)。不同温度下，向装有足量I2O5固体的容闭容器中通入2molCO，测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t的变化曲线如图1所示。

①T1时，前0.5 min内平均反应速率v(CO)= _____

②b点和d点的化学平衡常数：Kb_____ (填“＞”“＜”或“=”)Kd。

③b点时，CO的转化率为___________。

④下列能说明反应达到平衡的是___________(填字母)。

A．容器内压强不再变化

B．CO的质量不再变化，CO2的转化率不再增大

C．CO2的生成速率等于CO的消耗速率

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变

(3)用NaClO碱性溶液吸收SO2。工业上控制在40℃~50℃时，将含有SO2的烟气和NaClO碱性溶液按图2所示方式通入反应釜。

①反应釜发生的反应中，SO2表现出___________。

②反应釜中采用“气—液逆流”接触吸收法的优点是___________。

③工业上常加Ni2O3作催化剂，催化过程如图3所示。在催化过程中，反应产生的四价镍和氧原子具有强氧化能力，能加快吸收速度。试写出过程2的反应方程式：______

11．（2022·山西太原·三模）在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题：

(1)利用CH4-CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。

①该反应一般认为通过如下步骤来实现：

I．CH4(g)=C(ads)+2H2(g)

II．C(ads)+CO2(g)=2CO(g)

上述反应中C( ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示：

①反应I是___________(填“ 慢反应”或“快反应”)，CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为_____。(选取图中E1、E2、E3、E4、E5表示反应热)。

②在恒压条件下，等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图1所示。已知在干重整中还发生了副反应：H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH＞ 0，则表示CO2平衡转化率的是曲线___________ (填“ A”或“B") ，判断的依据是___________。

③在恒压p 、800 K条件下，在密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g) ，若曲线A对应物质的平衡转化率为40%，曲线B对应物质的平衡转化率为20%，则以上反应平衡体系中n(H2)： n(H2O)=___________，则干重整反应的平衡常数Kp___________ (用平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。

(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法，已知反应过程中在三种不同催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图所示(IS表示始态，TS表示过渡态，FS表示终态， *表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性，其原因可能是___________。

(3)科学家通过使用双极膜电渗析法来捕获和转化海水中的CO2，其原理如图所示。

①写出与电源正极相连一极上的电极反应式：___________。

②下列说法正确的是___________(填字母)。

A．循环液1和循环液2中的阴离子种类相同

B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜

C．水的电离程度：处理后海水1＞处理后海水2

D．该方法可以同时将海水进行淡化

12．（2022·陕西西安·二模）乙烯是一种重要的基本化工原料，乙烯的产量可以衡量一个国家的石油化工发展水平，研究工业制取乙烯有重要的意义。

I.工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH1

已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH2=-571.4kJ·mol-1

②CH2=CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(1) ΔH3=-1411kJ·mol-1

③H2O(g)=H2O(1) ΔH4=-44kJ·mol-1

(1)ΔH1=_______

(2)在密闭容器中充入体积比为3：1的H2和CO2，不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是_______。

A．为了提高乙烯的产率应尽可能选择低温

B．生成乙烯的速率：v(M)可能小于v(N)

C．平衡常数：KM<KN

D．M点时的压强一定小于N点时的压强

II.工业用甲烷催化法制取乙烯：2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0，T℃时，向4L的恒容反应器中充入2molCH4，仅发生上述反应，反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示：

(3)实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，T℃时k正与k逆的比值为____(用含x的代数式表示)；若将温度升高，速率常数增大的倍数：k正_____(填“>”“=”或“<”)k逆。

III.乙烷裂解制乙烯：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)。

(4)T℃时，将乙烷与氦气体积比2：1混合后，通入一密闭容器中发生反应。平衡时容器压强为P0Pa，若乙烷的平衡转化率为50%，反应的平衡常数Kp=_____(用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

IV.电化学法还原二氧化碳制乙烯原理如下图所示。

(5)阴极电极反应式为：_______，电路中转移0.6mol电子，两极共收集气体_______L(标准状况)。