江苏省海安高级中学2023届高三下学期模拟考试化学试题（含解析）

这是一份江苏省海安高级中学2023届高三下学期模拟考试化学试题（含解析），共21页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，有机推断题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。

江苏省海安高级中学2023届高三下学期模拟考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与科技、生产、生活密切相关，下列有关说法不正确的是
A．氮化硅、碳化硅等新型陶瓷属于无机非金属材料
B．不同冠醚有不同大小的空穴，可用于识别碱金属离子
C．X射线衍射实验可用于鉴别晶体与非晶体
D．利用合成的可降解塑料PC(聚碳酸酯)是纯净物
2．在工业上可用于淀粉及油脂的漂白及自来水的消毒，制备的一种方法为：，下列有关化学用语表达正确的是
A．中子数为8的氧原子： B．的结构示意图：
C．HCl的电子式： D．的空间填充模型：
3．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，基态Y原子M层上有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。下列说法正确的是
A．第一电离能：W>Z>Y B．原子半径：W>Y>X
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Z>Y D．简单氢化物的沸点：W>Z>X
4．下列由废铁屑(除Fe外还含少量C、FeS等杂质)制取的原理与装置不能达到实验目的的是

A．用装置甲制取 B．用装置乙吸收尾气中的
C．用装置丙过滤得到溶液 D．用装置丁蒸发结晶获得
5．第二周期元素及其化合物应用广泛。锂可用作电极材料；铍和铝性质相似，BeO可用于制作坩埚；氨硼烷()是一种固体储氢材料，可与水在催化剂作用下生成和，碳能形成多种氧化物，金星大气层中含有的能与反应生成，是二元弱酸，有还原性，可与多种金属离子形成沉淀或络合物；聚四氟乙烯材料可制作酸碱通用滴定管的活塞及化工反应器的内壁涂层。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．金属Li密度小，可用作电极材料
B．BeO硬度大，可制作耐高温的坩埚
C．有还原性，可用作沉淀剂、络合剂
D．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可制作滴定管活塞
6．下列有关物质结构与性质的说法不正确的是

A．分子中存在配位键，N原子提供孤电子对
B．(结构如图)中B原子、O原子均采用杂化
C．中与氮原子相连的氢带部分正电荷，与硼原子相连的氢带部分负电荷
D．与的原子总数、电子总数均相等，熔点比低
7．下列化学反应表示不正确的是
A．BeO可溶于强碱溶液：
B．水解制氢气：
C．酸性溶液滴定：
D．制备聚四氟乙烯：
8．纳米级具有优良的催化性能。工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取：，下列说法正确的是
A．其它条件不变，及时移出CO可降低逆反应速率，提高的产率
B．其它条件不变，加入更多的炭粉可加快正反应速率，提高CuO的转化率
C．该反应的平衡常数表达式为
D．上述反应中生成1mol，转移电子数目为
9．用镁还原可制取高熔点的金属钛，工艺流程如图。下列说法不正确的是

A．工业上电解熔融可制备金属Mg
B．“高温还原”时，发生反应的化学方程式为
C．用金属镁还原过程中需通入或Ar作保护气
D．“真空蒸馏”的目的是使Mg、气化，实现与Ti的分离
10．苯乙酮(W)广泛用于皂用香精，利用傅克酰基化反应合成W的反应机理如下：

下列说法正确的是
A．X分子中σ键和π键的个数比为5∶1 B．W分子中所有原子可能共平面
C．1molW与反应最多消耗3mol D．Z转化为W的同时有和HCl生成
11．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向淀粉-KI溶液中通入过量，溶液颜色最终为无色
氯气不能氧化
B
向溶液中持续通入，产生白色沉淀
该沉淀为
C
向葡萄糖溶液中滴加酸性溶液，溶液红色褪去
葡萄糖中含有醛基
D
测定同温度同浓度的溶液和NaCl溶液的pH，两者pH相等
该条件下两种溶液中水的电离程度相等
A．A B．B C．C D．D
12．缓冲溶液可以抗御少量酸碱对溶液pH的影响。人体血液里存在缓冲体系，可使血液的pH稳定在7.4左右。当血液pH低于7.2或高于7.6时，会发生酸中毒或碱中毒。缓冲体系的缓冲作用可用下列平衡表示：。实验室配制37℃时不同比例的、缓冲溶液。(已知该温度下，；)。下列说法正确的是
A．人体发生碱中毒时注射溶液可以缓解症状
B．的缓冲体系中：
C．的缓冲体系中：
D．的缓冲体系中：
13．飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。如何有效消除NO成为环保领域的重要课题。某研究小组用新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得一段时间内NO的转化率、CO剩余的百分率随温度变化情况如图所示。已知NO可发生下列反应：
反应I：
反应II：
下列叙述不正确的是

A．，
B．温度大于775K时，催化剂活性降低
C．时，控制温度875K已可较好的去除NO
D．775K，时，不考虑其他反应，该时刻

二、工业流程题
14．从分金渣(主要成分为AgCl、、、)中获取高纯银的流程如图所示：

已知：在上述反应的温度下，
(1)“预处理”加入溶液将转化为AgCl，反应的化学方程式为___________。
(2)氯化银的晶胞如图，周围最近且等距离的数目为___________。

(3)已知：，，“分银”时，AgCl与反应生成，该反应的平衡常数___________。
(4)“分银”时，的浓度与溶液pH的关系如图1；及其与形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2。“分银”时，终点pH需控制的范围及原因为___________。

(5)“还原”时发生反应的离子方程式为___________。
(6)已如(白色)，测定所制银样品纯度的过程为(杂质不反应)：
①称取制备的银样品1.0800g，加适量稀硝酸溶解，定容到100mL容量瓶中。
②准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中，酸化后滴入几滴溶液作指示剂，再用标准溶液滴定，滴定终点时溶液变为血红色。
③重复②的操作2次，所用标准溶液的平均体积为24.00mL。
计算样品中银的质量分数(写出计算过程)___________。

三、有机推断题
15．氯霉素(H)的一种合成路线如下：

回答下列问题：
(1)氯霉素分子中碳原子的杂化轨道类型为___________。
(2)G→H的反应类型为___________。
(3)D的分子式为，其结构简式为___________。
(4)E的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式___________。
①芳香族化合物    ②分子中含有3种不同化学环境的氢原子
(5)写出以乙烯为主要原料制备的合成路线流程图__________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

四、工业流程题
16．硒是人体所需微量元素之一，也是一种重要的工业原料。工业上从铜阳极泥(含有Se、Au、Ag、Cu、CuSe、等)中提取硒的过程如下：

(1)“焙烧”时，与反应每消耗1mol，转移电子数为___________。
(2)甲酸还原反应的装置如图所示，反应的化学方程式为___________。

(3)还原时，进行了下述实验：向10mL亚硒酸溶液中先加入10mL氨水，再加入10mL甲酸溶液，加热至沸腾(103℃)，反应10小时。当氨水浓度在之间，随着氨水浓度逐渐增大，亚硒酸还原率逐渐升高，其可能的原因是___________。
(4)粗硒的精制经过浸出［Se转化成硒代硫酸钠］净化酸化等步骤。
①加入一定体积溶液可除去、等杂质金属离子，浓度对粗硒除杂的影响如图所示，精硒中的杂质含量先降低后上升的原因是___________。

②在搅拌下向100mL硒代硫酸钠溶液中缓慢滴加溶液，过滤、洗涤、干燥，得到Se固体。需加入溶液的体积约为___________。
(5)实验室中可以用还原溶液制取硒单质，请补充完整实验方案：取一定量溶液，___________，得硒单质。(须使用的试剂：、溶液、NaOH溶液)

五、原理综合题
17．与的干法重整(DRM)反应可同时转化温室气体并生成CO和，对实现“碳中和”具有重要意义。
(1)、、CO的燃烧热分别为、、，则的___________。
(2)研究表明、、三种双金属合金团簇可用于催化DRM反应，在催化剂表面涉及多个基元反应，其反应机理如图，过程1-甲烷逐步脱氢；过程2-的活化(包括直接活化和氢诱导活化)；过程3-和的氧化；过程4-扩散吸附反应(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。

①的氢诱导活化反应方程式为___________。
②过程1-甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图(TS1、TS2、TS3、TS4均表示过渡态)。双金属合金团簇具有良好的抗积碳作用，能有效抑制积碳对催化剂造成的不良影响，其原因为___________。

(3)DRM反应的积碳过程与两个反应存在关系：①，②，研究发现，在常规的Ni催化剂中添加MgO，使其在催化剂表面与Ni形成共熔物；或提高原料气中的占比，也能有效抑制积碳的产生，试解释其原因______。
(4)一种甲烷干重整光催化剂()的光诱导机理如图(Vo表示氧空位)，在光照条件下，产生电子(e-)和空穴(h+)，电子在Ce与W之间转移，实现氧化还原循环，提高甲烷干重整反应活性，其反应机理可描述为___________。

(5)和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示，若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为1∶1，则阳极的电极反应式为___________。


参考答案：
1．D
【详解】A． 氮化硅、碳化硅等新型陶瓷是高温结构材料，属于新型无机非金属材料，具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，A正确；
B． 冠醚是一类皇冠状的分子，不同冠醚有不同大小的空穴，可用于识别碱金属离子，B正确；
C． 根据X射线衍射图显示的信息，科学家能推知晶体内部的微观结构，故可用X射线衍射实验区分晶体与非晶体，C正确；
D． 利用合成的可降解塑料PC(聚碳酸酯)属于高分子化合物，属于混合物，D不正确；
答案选D。
2．A
【详解】A．O原子的质子数为8，中子数为8的氧原子质量数为16，核素表示为：，故A正确；
B．的结构示意图：，故B错误；
C．HCl为共价分子，电子式为：，故C错误；
D．的价层电子对数为4，含孤对电子，不是直线形，故D错误；
故选：A。
3．C
【分析】基态X原子的2p轨道上，有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，所以X为O元素；Y原子M层上有两个未成对电子，所以Y为Si；基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍，所以W为S；又短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，所以Z为P元素；据此分析解题。
【详解】A．Z为P，W为S，Y为Si，P元素最外层电子为半满，所以第一电离能，P>S>Si，故A错误；
B．同一周期元素从左到右原子的半径渐渐变小，Si和S为第三周期元素，O为第二周期元素，所以原子半径：Si>S>O；故B错误；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S>P>Si，则酸性：H2SO4>H3PO4>H2SiO3，故C正确；
D．Z为P，简单氢化物为PH3，W为S，简单氢化物为H2S，H2S相对分子质量大于SiH4，X为O，简单氢化物为H2O，H2O分子间能形成氢键，沸点高于H2S，所以简单氢化物的沸点：H2O>H2S> PH3；故D错误；
故选C。
4．D
【详解】A．由图可知，装置甲为铁屑与稀硫酸在80℃水浴中共热反应制备硫酸亚铁的装置，水浴加热的目的是加快反应速率，故A正确；
B．由图可知，装置乙中盛有的硫酸铜溶液用于吸收氯化亚铁与稀硫酸反应生成的有毒的硫化氢，防止污染空气，故B正确；
C．由图可知，装置丙为用抽滤的方法得到硫酸亚铁溶液，抽滤的目的是加快过滤得速率，故C正确；
D．蒸发结晶获得绿矾应选用蒸发皿，不能选用坩埚，故D错误；
故选D。
5．D
【详解】A．金属Li用作电极材料在于Li具有导电性而不是因为密度小，A错误；
B．BeO可制作耐高温的坩埚在于其熔点高，化学性质稳定，与硬度大无关，B错误；
C．可用作沉淀剂、络合剂在于可与多种金属离子形成沉淀或络合物，与有还原性无关，C错误；
D．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀故可制作滴定管活塞，D正确。
故选D。
6．B
【详解】A．NH3BH3分子中存在配位键，N原子提供孤电子对，A正确；
B．中，B原子形成了3个键，B原子的最外层无孤对电子，所以B的价层电子对数为3，B原子采用sp2杂化，而O原子形成2个键，O的最外层上有2对孤对电子，所以O的价层电子对数为2+2=4，所以O采用sp3杂化，B错误；
C．在NH3BH3中，电负性N＞H＞B，使与N相连的H常带部分正电荷，与B相连的H带部分负电荷，C正确；
D．NH3BH3的极性强于CH3-CH3，分子的极性越强，分子间作用力越强，熔沸点越高，因此NH3BH3的熔点更高，D正确；
故答案为：B。
7．C
【详解】A．BeO与相似，与强碱溶液反应生成和水，则其方程式为：，故A正确；
B．与水反应生成，则水解制氢气：，故B正确；
C．为弱酸不能拆分为离子形式，则酸性溶液滴定的离子方程式为：，故C错误；
D．在一定条件发生加聚反应生成聚四氟乙烯：，故D正确；
答案选C。
8．A
【详解】A．及时移出CO，产物浓度减小，逆反应速率降低，化学平衡正向移动，Cu2O的产率提高，A正确；
B．碳粉为固体，加入更多碳粉不影响正反应速率，也不影响平衡的移动，B错误；
C．该表达式中Cu2O、CuO和C均为固体，没有浓度，因此正确的平衡常数表达式为K=c(CO)，C错误；
D．上述反应中，CuO中Cu得到2个电子，C失去两个电子，生成1molCu2O，转移电子数为1.204×1024，D错误；
故答案选A。
9．C
【分析】工业生产一般采用电解熔融的方法制镁，所得Mg通过“高温还原” 、发生反应制取金属钛，再经过真空蒸馏提纯钛等步骤得到钛产品。
【详解】A．由于MgO的熔点高，电解MgO制备金属Mg能耗大，工业生产一般采用电解熔融的方法，A项正确；
B．还原时，发生反应的化学方程式为，B项正确；
C．点燃下金属镁和能反应，则用金属镁还原过程中不能用作保护气，可通入Ar作保护气， C项错误；
D．真空蒸馏时，需要将金属Mg、分离除去，由于金属钛的熔点很高，因此真空蒸馏的目的是为了降低单质Mg和的沸点，使Mg、气化，实现与Ti的分离，D项正确；
答案选C。
10．D
【详解】A．单键为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，由X的结构简式可知其含有6个σ键和1个π键，个数比6：1，故A错误；
B．W中含有甲基，为四面体结构，所有原子不可能共面，故B错误；
C．苯环和羰基均能与氢气加成，1mollW与反应最多消耗4mol，故C错误；
D．Z转化为W过程中羰基所连环上碳原子连接的H脱落，与结合生成和HCl，故D正确；
故选：D。
11．B
【详解】A．氯气将碘离子氧化为碘单质，过量氯气又将碘单质氧化为更高价态的碘，故溶液颜色最终为无色，A错误；
B．硝酸根离子具有强氧化性，将四价硫氧化为硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀，B正确；
C．葡萄糖分子中的醛基、羟基都能被酸性高锰酸钾氧化，而使得溶液褪色，C错误；
D．中醋酸根离子、铵根离子都会促进水的电离使得水的电离程度变大；而氯化钠溶液中钠离子、氯离子不影响水的电离，该条件下两种溶液中水的电离程度不相等，D错误；
故选B。
12．C
【详解】A．NaHCO3溶液呈碱性，人体血液碱中毒时，可以注射酸性溶液缓解，A错误；
B．碳酸根离子和碳酸氢根离子水解都显碱性，若，溶液不可能为中性，B错误；
C．pH=7.4的缓冲体系中，，C正确；
D．的缓冲体系存在电荷守恒，，D错误；
故答案为：C。
13．B
【分析】根据题意分析，图像表示的是一段时间内NO的转化率、CO剩余的百分率随温度变化情况，三角形代表的是CO剩余的百分率，
【详解】A．根据反应II的图像可以看出在775K时达到平衡状态，后随温度的升高NO的转化率下降，因此，而反应I曲线走势来看应该是先升高后降低，因此，A正确；    
B．在温度大于775K时，反应速率并没有减慢，说明催化剂活性没有降低，B错误；
C．根据图像可以看出时，温度875K时NO的转化率已经很高，已经能够较好的去除NO，C正确；
D．根据表中数据775K时，CO转化率为30％, 利用三段式处理数据如下：
n(CO2)=0.3mol, n(N2)=0.15+0.05=0.2mol,因此，D正确；
故选B。
14．(1)
(2)12
(3)
(4)8~9；pH8~9时浓度较大，有利于AgCl与反应生成
(5)
(6)96.0%

【分析】由流程可知，“预处理”时FeCl3溶液和Ag2S发生氧化还原生成FeCl2、S和AgCl，“分银”时AgCl与Na2SO3反应生成从而使银元素与分银渣分离，且溶液中存在= Ag++2SO，加入盐酸沉银，促使= Ag++2SO平衡正向移动，电离出Ag+，Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl，最后将AgCl还原，以此解答该题。
【详解】（1）“预处理”时FeCl3溶液和Ag2S发生氧化还原生成FeCl2、S和AgCl，反应的化学方程式为：。
（2）由底面面心的原子可知，在上层、同层、下层各会有4个距离最近且相等的，故共12个。
（3）反应的平衡常数K1=，“分银”时，AgCl与反应生成，离子方程式为：AgCl+2+Cl-，该反应的平衡常数K==K1=。
（4）“分银”时，终点pH需控制的范围为：8~9；原因为：pH8~9时浓度较大，有利于AgCl与反应生成。
（5）“还原”时，将AgCl还原为Ag，Ag元素由+1价下降到0价，N元素由-2价上升到0价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。
（6）已如Ag++SCN-=AgSCN↓(白色)，则n(Ag)=n(SCN-)=24.00×10-3L×0.1000 mol/L×=9.6×10-3mol，则样品中银的质量分数为=96.0%。
15．(1)、
(2)取代反应
(3)
(4)或
(5) 。

【分析】A（）与溴水反应生成B（），B在浓硫酸作用下发生消去反应生成C（）；C与HCHO在酸性溶液中反应生成分子式为的D；D与氨气在高压下发生取代反应生成E（），则D的结构简式为；据此分析可得：
【详解】（1）青霉素()中含有苯环、碳氧双键以及甲基结构，所以青霉素中碳原子的杂化方式为，故答案为：；
（2）由G、H的结构简式可知，G（）中氨基上的一个氢原子被取代生成H，则G转化为H发生取代反应，故答案为：取代反应；
（3）结合E的结构简式以及E的分子式（）可知D的结构简式为：，故答案为：；
（4）E的分子式为，E的一种同分异构体同时满足：①芳香族化合物即含有苯环；②分子中含有3种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体中含1个和4个且对称或者含，则E的同分异构体为或，故答案为：或；
（5）可由在一定条件下发生取代反应合成；由E转化为F可知可由在酸性条件小水解而来；由C合成D可知可由与在一定条件下合成；可由催化氧化生成；由与水蒸气发生加成反应合成。据此分析乙烯为主要原料制备的合成路线流程图：，故答案为： 。
16．(1)6mol
(2)
(3)在实验条件下，比更容易被甲酸还原，随着氨水浓度逐渐增大，溶液中浓度逐渐增大，反应速率加快
(4) 加硫酸时，硫离子与亚硫酸根反应成硫单质 100mL或0.1L
(5)在不断搅拌下，向溶液中缓缓通入气体至不再产生沉淀为止，同时用NaOH溶液吸收多余的尾气，静置过滤洗涤，直至取最后一次洗涤滤液，加入溶液无沉淀生成，干燥

【分析】铜阳极泥通入氧气焙烧，Ag2Se与氧气反应生成Ag，且Au、Ag为不活泼金属，不与氧气反应，Cu转化为CuO，烧渣中含Au、Ag、CuO等，Se和S在同一主族，同一主族元素性质相似，故焙烧生成产物A为SeO2，SeO2与水反应生成H2SeO3溶液，加入甲酸103℃下还原生成粗硒，化学方程式为H2SeO3+2HCOOHSe↓+2CO2↑+3H2O。
【详解】（1）焙烧时Ag2Se与O2反应的化学方程式为Ag2Se+O22Ag+SeO2，该反应中Ag和O得电子，Se失去6个电子，因此每消耗1molO2转移6mol电子。
（2）甲酸还原H2SeO3，H2SeO3得电子生成Se，甲酸失电子生成CO2，化学方程式为H2SeO3+2HCOOHSe↓+2CO2↑+3H2O。
（3）10mL2.5mol/L的亚硒酸为0.025mol，加入氨水10mL，氨水浓度在0-1.25mol/L时，一水合氨的物质的量为0-0.025mol，若一水合氨的物质的量为0.025mol，此时亚硒酸与一水合氨完全反应生成NH4HSeO3，此时亚硒酸还原率最高，说明实验条件下，比H2SeO3更容易被甲酸还原，随着氨水浓度逐渐增大，溶液中浓度逐渐增大，反应速率加快。
（4）①粗硒中加入硫化钠，硫化钠与铜离子、银离子等生成沉淀，进而除去杂质金属离子，硫化钠浓度过高时，除去金属离子后有硫化钠剩余，加入硫酸后，酸性条件下硫离子与亚硫酸根离子反应生成硫单质，从而使杂质含量上升。
②硒代硫酸钠与硫酸反应生成Se的化学方程式为Na2SeSO3+H2SO4=Na2SO4+Se↓+SO2↑+H2O，硒代硫酸钠的物质的量为0.1mol，需要硫酸0.1mol，则需要加入1mol/L的硫酸0.1L。
（5）用SO2还原H2SeO3溶液制取硒单质，二氧化硫被氧化生成硫酸根离子，实验方案为：取一定量H2SeO3溶液，在不断搅拌下，向溶液中缓缓通入气体至不再产生沉淀为止，同时用NaOH溶液吸收多余的尾气，静置过滤洗涤，直至取最后一次洗涤滤液，加入溶液无沉淀生成，干燥，得到硒单质。
17．(1)+247.3kJ/mol
(2) 积炭反应为最后一步，三种催化剂中所需活化能最大，反应不易发生，故产生积炭较少
(3)MgO在Ni催化剂表面形成共熔物，减小了Ni催化剂的表面积，减慢了反应①的速率；增大浓度可以促使反应②平衡左移
(4)光照时，光催化剂产生电子(e-)和空穴(h+)，空穴(h+)和Rh附近的氧原子与吸附在Rh上的生成CO和，e-从原子转移到W，进而转移到吸附在氧空位的分子上，获得电子后生成CO并在氧空位留下O原子，O原子再迁移到新的氧空位上，从而形成氧化还原循环
(5)

【详解】（1）由CH4、H2、CO的燃烧热分别为-890.3 kJ/mol、-285.8kJ/mol，-283kJ/mol可得如下热化学方程式①△H1=-890.3 kJ/mol、②△H2=-285.8kJ/mol、③△H3=-283kJ/mol，由盖斯定律可知，反应①-2②-2③得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，则反应△H=△H1-2△H2-2△H3=+247.3 kJ/mol，故答案为：+247.3 kJ/mol；
（2）①由图可知，在氢诱导活化中，CO2★和H★反应转化为COOH★，COOH★转化为CO★和OH★，则二氧化碳的氢诱导活化反应方程式为CO2★+H★=CO★+OH★，故答案为CO2★+H★=CO★+OH★；
②由图可知，脱氢反应第4步为CH★=C★+H★，发生该步反应，三种催化剂中Sn12Ni需要克服的活化能最大，反应不易发生，故产生的积碳较少，故答案为：积炭反应为最后一步，三种催化剂中Sn12Ni所需活化能最大，反应不易发生，故产生积炭较少；
（3）在常规的镍催化剂中添加氧化镁，氧化镁在镍催化剂表面形成共熔物，减小了镍催化剂的表面积，减慢了反应①的速率，所以能有效抑制积碳的产生；提高原料气中提高原料气中二氧化碳的比例，二氧化碳浓度增大，反应②平衡向逆反应方向移动，碳的物质的量减小，所以能有效抑制积碳的产生，故答案为：MgO在Ni催化剂表面形成共熔物，减小了Ni催化剂的表面积，减慢了反应①的速率；增大浓度可以促使反应②平衡左移；
（4）由图可知，光诱导机理为光照时，光催化剂产生电子(e-)和空穴(h+)，空穴(h+)和Rh附近的氧原子与吸附在Rh上的生成CO和，e-从原子转移到W，进而转移到吸附在氧空位的分子上，获得电子后生成CO并在氧空位留下O原子，O原子再迁移到新的氧空位上，从而形成氧化还原循环，故答案为：光照时，光催化剂产生电子(e-)和空穴(h+)，空穴(h+)和Rh附近的氧原子与吸附在Rh上的生成CO和，e-从原子转移到W，进而转移到吸附在氧空位的分子上，获得电子后生成CO并在氧空位留下O原子，O原子再迁移到新的氧空位上，从而形成氧化还原循环；
（5）由图可知，电极B为电解池的阳极，氧离子作用下甲烷在阳极失去电子发生氧化反应生成乙烯、乙烷和水，电极反应式为，故答案为：。