2025-2026学年高考化学二轮复习：易错化学反应原理综合题题组（原卷版）

易错化学反应原理综合题题组

CHO

I.(2024•四川遂宁•三模)苯甲醛()是生产氨甘青霉素、某些苯胺染料等产品的重要中间体。制

备茶甲醛的常用方法有气相催化氧化法和电催化氧化法。

产

I.气相催化氧化法(以Ce/ZSM-5为催化剂)主要反应：©(g)+O2(g)^^=

(g)-H2O(g)AH

⑴已知：

CHO

①J(g)+8O2(g)=7CO(g)+3H2O(g)

2AH=-3452.6kJ/mol

(g)+9O(g)=7CO(g)+4HO(g)△H=-3784.9kJ/mol

@6222

CH3CHO

/、c/、CdZSM・5,

则反应kJmol-1

(g)+O2(g)(g)+H2O(g)AH=

⑵在一容积为2L的密闭容器中分别充入甲苯和氧气各2mol,在同一时间(80min)、不同温度下测得甲苯的

转化率、苯甲醛的选择性和收率如图所示，其中：苯甲醛的选择性=||慧靛Ulllgxl。。％

天甲酹的收率一实际生成苯甲醛的物质的量x100%)

甲醛的收率理论上生成苯甲醛的物质的量的最大值)

55

5014

1

45(380,12)2%

、

401榔

(380,40)0W

358盘

苯甲醛的选择性、於

30甲苯的转化率>楙

6冬

25苯甲醛的收率(38。,4.8)

2O4

33

2040360380400420440

温度/度

16

空缝/h-1

温度控制在380℃,前80min内生成苯甲醛的平均反应速率为。

(3)其他条件相同、不同空速下测得苯甲醛的选择性和收率如图所示。

已知：①空缝指鼓入空气的速度，单位为h“；

②苯甲醛只有吸附在催化剂衣面才能被进•步氧化为苯甲酸。

据以上信息，分析空缝由lOOOh」增大至2500履过程中苯甲醛选择性增加的原因：

(4)合成苯甲醛的最佳温度和空速应为___________(填序号)。

A.350C、5000h-'B.350℃、25003

C.410℃,5000h-'D.410℃>2500IV1

II.电催化氧化法

以硫酸酸化的MnSCh溶液作为电解媒质间接氧化甲苯制备苯甲醛的工艺方案如图所示:

(5)生成苯甲醛的离子方程式为;右池生成0.1molH?时，左池可产生mol

N

2.(2024届•福建龙岩•三模)丙烯睛)是合成橡胶及合成树脂等工业中的重要原料，以

为原料合成丙烯懵的反应过程如下:

反应【

反应II：1A。/、（g）+NHKg）（g）+H2O（g）+\^OH（g）△居

科学家通过DPT计算得出反应II的历程包含p、q两步，其中p步反应的化学方程式为:

弓戈NH,（g）驾，*但）+凡0（切

已知：部分化学键键能如下表所示：

化学键C-HO-HN-HC-CC-Nc=cC-0C=OC=N

键能(kJmoH)413463389348305615351745891

（Dq步反应的热化学方程式为o

（2）在盛有催化剂192、压强为2001^2的恒压密闭容器中按体积比2:15充入—II和N%

发生反应，通过实验测得平衡体系中含碳物质（乙醉除外）的物质的量分数随温度的变化如下图所示。

①AH,。（填。

②含碳物质检测过程中，未检测出'XNH值）'反应活化能相对大小应为Pq（填">''或"<”）。

③M点时，体系中H?O（g）的体积分数（保留三位有效数字）。

④N点时，反应II的压强平衡常数Kp=kPa（保留三位有效数字）；150'C〜350°C范围内，物质的

量分数表示的平衡常数K,的相对人小：反应I反应真。“y,或"=”）。

⑤上述条件下丙烯“青的平衡产率不高，实际生产中会向反应器中再充入一定量N?（不参与反应），请解释该

操作的目的并说明理由,

3.（2024届广东省揭阳二模）CO、N0V（主要指NO和NO,）是大气主要污染物之一、有效去除大气中的CO、

NO,是环境保护的重要课题。

已知：

反应1：CO(g)+1o2(g)=CO2(g)△■=—283.0kJ.moL

反应2：N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH2=+180.0kJ-mor'

反应3：2co(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)人也

反应4：2H2(g)+2NO(g)^N2(g)+2H2O(g)

回答下列问题：

(1)计算△&=kJ-mo!-*,已知反应3的&S=-200J-mol，K，则该反应自发进行的最高温度为(取

整数)K。

(2)已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。

T

o

lu

n.

/过程1

或婚2时程q噫过程5过程6

您_6、、一

共-68.4

要-251.5-30t5-284.8-258.0\

-665.0

反应历程

①(填“>”或“<”)0.

②该反应历程的决速步骤为一。

③可提高该反应中NO平衡转化率的措施有—(填两条)。

(3)向密闭容器中允入一定量的H?(g)和NO(g),保挣总压为〃°kPa,发生反应4.当京防=1时NO的

平衡转化率随温度r以及(K下NO的平衡转化率随投料比奈乐的变化关系如图：

234〃(出)

100«(NO)

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

T277K

①能表示此反应已经达到平衡状态的是―(填标号)。

A.气体的密度保持不变

B.NO的浓度不变

C.2%（NO）=取（N?）

〃（HJ

②表示亦希=1时NO的平衡转化率随温度7的变化关系曲线是—（填“"或"II”），理由是一。

③a、d两点对应的平衡常数大小比较为《（填域"="）储。

④b点对应条件下的压强平衡常数勺=—kPaF%,为用分压表示的平衡常数，分压;总压x物质的量分数,

列出计算式即可）。

4.（2024届广东省深圳二模）实验室模拟某含有机酸（HR）工业废水的处理过程。

I.利用HR先与金属阳离子络合再被紫外光催化降解的方法去除HR,其机理如下：

（1）Fe”和HR发生络合反应生成有色物质：

Fe3*（aq）+HR（aq）^［FeR］2+（aq）+H,（aq）AH<0

①基态Fe"的价电子排布式为。

②下列有关上述络合反应的说法中，正确的有。真标号）。

A.反应达平衡时，溶液的颜色不再变化

B.增大Fe"浓度，逆反应速率减小

C.pH过低不利于［FeR广的生成

D.升高温度，该平衡正向移动

（2）紫外光催化［FcR『降解：

若有机酸为CHQOOH,则光催化降解反应的离子方程式为：。

,紫外光

2+

［（CH3coO）Fe「+Fe"+、Fe+CO2T+

__________H，

II.利用有机溶剂从废水中萃取HR的方法去除HR。该过程涉及以下反应：

（i）HR（aq）^R-（aq）+H+（aq）AH,

（ii）HR（aq）HR（有机相）犯

（iii）2HR（有机相）.（HRM有机相）4也

（3）根据盖斯定律，反应2R-（叫）+2卬的）2（便）式有机相）的小也=

（4）水相的pH以及体系温度（T）对HR的平衡分配比（D）有影响。

4nnc（HR）有机和+2C［（HR"疔机相

已知：一c（HR）水相+c（R）,相°

①常温下，配制体积相同、pH不同、含R粒子总浓度相同的系列溶液，分别加入等量有机溶剂萃取。测算

并得到D随pH变化的曲线如图所示。分析D随pH升高而降低的原因

一

片

5-

留15

比150

竿的变化曲线如图所示。

a.萃取宜在.温度下进行（填“较高”或"较低”）。

b.经测定，在图中M点对应温度下，反应（ii）平衡常数K=Lc（HR）㈣=0.02mol【T,忽略水相中HR的电

离，则有机相中c（HR）有机相molI-。计算该温度下，反应（iii）的平衡常数K（写出计

算过程）。

5.（2024届广东省梅州二模）科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责

任。

（1）格及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用，CrQ,催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如

图I所示。则X（g）fY（g）过程的焰变。（列出计算式）

（2）我国科学家采用CqOjSG）和H-SAPO-34复合催化剂极大提高短链烯炫选择性。CO?和Hz在催化剂

C^O/SG）表面转化为甲醇的各步骤所需要克服的能垒及甲醇在H-SAPO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图

如图2所示。

①吸附态用*表示，co2f甲氧基（H3co*）过程中，的生成是决速步骤。（填化学式）

②H-SAPO34具有氧八元环构成的笼状结构（直径0.94nm）,笼口为小的八环孔（直径0.38nm）o短链烯烽选

择性提高的原因是。

（3）废水中铝（VI）主要以CqO；和CrO；形式存在，处理的方法之一是将格（VI）还原为C产，再转化为

Cr（0H）3沉淀。常温下，Cr?O；和CrO：在溶液中存在如下平衡：Cr2O；-+H2O-2CrO^+2H\,该反应

的平衡常数K=lx10*。

①若废水中Cr（VI）的总物质的量浓度dCr（VI）］总=2c（Cr2O；）+c（CrO；-）=0.20lmol/L,要将废水中

c（Cr2O?"）:c（CrO--）调节为100:1,则需调节溶液的pH=。（忽略调节pH时溶液体积的变化）

②有关该平衡Crq^+Hq・2CrO:+2H+说法正确的是（填序号）

A.反应达平衡时，CqO；今和CQ：-的浓度相同

B.加入少量水稀释，溶液中离子总数增加

C.溶液的颜色不变，说明反应达到平衡

D.加入少量KGQ,固体，平衡时cpCrO；-）与c（Crq；）之比保持不变

（4）纳米零价铁可处理电镀废水中的甘氨酸格。

①甘氨酸锵（结构简式如图3所示）分子中与铭配位的原子为。

图3

②纳米零价铁对甘氨酸铝的去除机理如图4所示。对初始铭浓度为20mg/L的任氨酸铝去除率进行研究，总

铭去除率随时间的变化如图5所示，AB段变化的原因是

6.(2024届•辽宁朝阳•三模)氢能是一种重要的绿色能源，在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作

用。

I.甲醉-水催化重整可获得氢气.

⑴表中数据是该反应中相关物质的标准摩尔生成玲数据［标准摩尔生成焰是指在298.15K、lOOkPa

下由稳定态单质生成Imol化合物时的焙变)。

物质H2(g)C(Mg)H2O(g)CHQH(g)

0-393.5-241.8-200.7

则CHQH(g)+H2O(g)=CC)2(g)+3H2(g)AH=kJ-mor,,该反应在(填嘀温”“低温”或“任意温

度”)下能自发进行。

II.乙醉-水催化重整亦可获得，主要反应如下：

l

反应①：C2H5OH(g)+3H2O।2CO2(g)+6H2(g)AHI=+l73.3kJ-mol

l

反应②：CO2(g)+H2(g).1CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ.mol

⑵向恒容密闭容器中充入ImolCzHQHQ)和3moiH?O(g)发生上述反应①和②，初始时体系压强为

lOOkPa.平衡时CO,的分布分数6(COx)、电的产率随温度的变化曲线如图所示。

n(CO)

xlOO%

n(CO2)+n(CO)

100

%8o

<、

2

£6O

r

H

F40

(

d20

9

2

0100200300400500600700

①为提高氢气的平衡产率，可采取的措施为(写出2条)。

②200℃以后，解释曲线a随温度变化趋势的原因：o

③温度为50()℃时，反应经lOmin达到平衡，此时乙醉的转化率为60%,则0~10min内v(CH3cH?0H)=

kPa.min-,该温度下，反应②的K「=_____(保留小数点后两位)。

(3)乙醇燃料电池(电极材料a和b均为惰性电极)广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域,

工作原理如图所示，写出负极的电极反应式：，当转移L2mol电子时，正极消耗的氧气的体积为一

L(标准状况下)。

<3>

电极电极

CHOH新阿a材料b

25rn传导质子

H,OJ〉固体膜

7.(2024届•青海西宁•三模)为实现“碳中和”“碳达峰”，碳的循环利用是重要措施。利用氢气和CO反应

生成甲烷，涉及的反应如下：

i.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)AH,

ii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH2

iii.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)-2H2O(g)AH3

回答下列问题：

⑴在25℃和lOlkPaF,ImolHQ(g)转变为ImolQ(l)时放出44.0kJ热量，CH4的燃烧热为-890.3kJmo「，

CO的燃烧热为—283.0kJmo「，H2的燃烧热为一285.8kJmoL,则=kJ-moF*o

⑵一定温度下，在恒容的密闭容器中进行上述反应，平衡时CO的转化率及CH］的选择性随eW变化的

n(CO)

情况如图所示［已知CH4的选择性二X100%］.

Z?(CO2)+/?(CH4)

①图中表示CH4选择性变化的曲线是(填“甲”或“乙”),保持嘤不变，曲线甲由B点达到A点

需要的条件为。

②相同温度下，向恒容容器内加入3moi%和］moico,初始压强为lOMPa,平衡时H。的物质的量为

mol,反应ii的Kp=(保留小数点后一位)。

OCX)?催化加氢制甲醇也是碳循环的重要途径。C02在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如图

所示。催化循环中产生的中间体微粒共种，CO?催化加氢制甲陪总反应的化学方程式为0

8.(2024届•陕西渭南•三模)C02的转化和利用是实现碳中和的有效途径，其中CO?转化为CH30H被认

为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如F：

反应I：CO2(g)+3H2(g)解为CH5OH(g)+H2O(g)△Hi=49.01kJ・moH

反应II：CCh(g)+H2(g)除CO(gi+H2O(g)△H2>0

请回答下列问题：

(1)若利用反应I计算反应n的反应热4比,还需要知道一个化学反应的△H,写出该反应的化学方程式

(2)在催化剂条件下，反应I的反应机理和相对能量变化如图1(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为

过渡态)。

1o

.0TS3

o5o0.40

TS4

ooTSInin厂\

眠-0.25一”：-0.20TS5

髭To.0o一个-0.55

女-0.40

箕-1.5o\458

-1.00

-1.0o-1.45

,一1、40

,53尊®&$GGG

x)O))

XH¥xXxo

+Z¥sr*+=x

*HoHO+*++

H+oOXO*Ha

0+Z*y+Ox

。GO*+H~

OH*O+Xo

)UOQ*。x

6QO。

UHHQ

HH

图

写出该反应机理中决速步的热化学方程式：0

⑶在恒温恒压(260℃,1.8MPa)卜二C6和比按休积比1：3分别在普通反应器(A)和分子筛膜催化反应器(B)

中反应，测得相关数据如表。

反应器CO2平衡转化率甲醉的选择性达到平衡时间/S

普通反应器(A)25.0%80.0%10.0

分子筛膜催化反应器(B)>25.0%100.0%8.0

已知:

i.分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能;

n(CHQH)

ii.CH30H的选择性=一X100%

Me。?)、消耗

①在普通反应器(A)中，下列能作为反应I和反应II均达到平衡状态的判断判据是_____(填字母)。

A.气体压强不再变化

B.气体的密度不再改变

C.vMCO2)=3v逆(Hz)

D.各物质浓度比不再改变

②平衡状态下，反应器(A)中，甲醇的选择性随温度升高而降低，可能的原因是；在反应器(B)中，CO2

的平衡转化率明显高于反应器(A),可能的原因是。

③若反应器(A)中初始时n(C02尸Imol,反应I从开始到平衡态的平均反应速率v(CH30H尸mol-s1：反

应II的化学平衡常数KP(H)=(列出化简后的计算式即可)。

⑷近年来，有研究人员用CO2通过电催化生成CH3OH,实现CO?的回收利用，其工作原理如图2所示，请

写出Cu电极上的电极反应：o

CH,OH

稀硫酸|稀硫酸

阳离子交换膜

图2

9.(2024•山东荷泽二模)CH..还原CO2是实现'双碱”经济的有效途径之一，涉及反应如下：

I：CH4(g)+CO2(g)F-2CO(g)+2H2(g)AH,

II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)A//2=+41kJmor'

回答卜.列问题：

(1)物质的标准生成焰是指在标态和某温度下，由元素最稳定的单质生成Imol纯净物时的嬉变。一些物

质298K时的标准生成婚(网)

CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H,O(g)AW=kJmo「

物质HQ(1)

CH4(g)co(g)co2(g)H2(g)

△必/kJmoL-74.8-110-393.5-2860

(2)有利于提高CO平衡产率的条件是______(填标号)。

A.低温低压B.低温高压C.高温低压D.高温高压

反应的正、逆反应速率方程为：22说、k逆符合

(3)IVJE=^C(CH4)C(CO2).vifi=^c(CO)c(H2),

P

阿伦尼乌斯公式“9=-宁+C(瓦为活化能：7为温度：R、。为常数)，实验测得心的实验数据如图所

示，则正反应的活化能纥=____kJ.moL,升高温度期n普的值______(填“增大”“减小”或“不变”)。

K逆

(

一N

-

O

U

1

^/(103K-')

(4)一定温度和压强下，重整反应中会因发生副反应CH4(g)=C(s)+2H?(g)而产生积碳，从而导致催化

标c(H>)的值填

剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳.反应的化学方程式为

“增大""减小''或"不变.

n(CO)

(5)在lOlkPa时，工业上按投料2=1加入刚性密闭容器中，只发生【、II两个反应，CH,和CO?的

〃(CHJ

平衡转化率与温度的关系如图所示.温度高于1200K时，CO?和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能

是:计算1000K时反应II的压强平衡常数勺=(计算结果保留3位有效数字，用平衡分压代替

平衡浓度，分压二总压x物质的量分数)。

平OO

衡

85

转80

化

率

/%

10001200温度/K

10.(2024•山东济宁二模)乙酸水蒸气重整制氢气是一项极具前景的制氢工艺，该过程中发生下列反应：

反应ICH3COOH(g)+2H2O(g)F•2CO2(g)+4H2(g)AH)

反应IICO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)AH2>0

回答下列问题：

(1)已知CH3coOH(g)和H2(g)的燃料热分别为-871kTmo「、-286kJ-moL,18g气态水转化为液态水

释放出44kJ的能量，则△”尸,反应I在条件下能自发进行。

(2)已知：水碳比(S/C)是指转化进料中水蒸气分子总数与碳原子总数的比值，水碳比(S/C)分别为2

和4时，反应温度对H2(g)平衡产率的影响如图所示：

表示水碳比(S/C)=4的曲线是(填一"或“")，水碳比(S/C)=2时，Hjg)平衡产率随温度升高先增

大后逐渐减小，乩。)平衡产率逐渐减小的原因可能是。

(3)已知：S表示选择性，S(CO)=-M(CO)xlOO%；在〃(H2O):〃(CHCOOH)=2:1时，IMPa

n生成+n生成/

下，平衡时S(CO)和S(COj随温度的变化；350℃下，平衡时S(CO)和S(COj随压强的变化均如图2所示。

平衡常数随温度变化如图3所示。

①350℃下，CO2选择性随压强变化的曲线是（填字母）。

②图中B、C、D、M、N、P、Q7个点中与A点处于相同化学平衡状态的点有个。

③在一定温度和压强下，向容积可变的密闭容器中通入2moiHQ和lmolCH，COOH,同时发生反应I和反

应II达到平衡点C,测得平衡时体系中气体物质的量增加40%,则反应II的Kc=（保留2位有效数字）。

CHO

11.（2024•四川遂宁•三模）苯甲醛（）是生产氨羊青霉素、某些苯胺染料等产品的重要中间体。

制备苯甲醛的常用方法有气相催亿氧化法和电催化氧化法。

CH

I.气相催化氧化法（以Ce/ZSM-5为催化剂）主要反应：J3（g）+O2（g）?==±

(g)-H2O(g)AH

⑴已知：

CHO

①di+8°”g)=7C°2(g)+3HQ(g)

AH=-3452.6kJ/mol

②5CH.

(g)+9O2(g)=7CO2(g)+4H2O(g)AH=-3784.9kJ/mol

CHCHO

则反应A3(g)+O2(g).cc"士

1

(g)+H2O(g)AH=kJmor

（2）在一容积为2L的密闭容器中分别充入甲苯和氧气各2m01,在同一时间（80min）、不同温度下测得甲苯的

转化率、苯甲醛的选择性和收率如图所示，其中：苯甲醍的选择性=|||黯鬻舞|力00%

苯甲醛的收率、论爵富歌温大值、I。。％）

55

温度fC

16

14

12%

、

10起

港

8照

注

6派

与

4

2

1000300050007000

空缝/h“

温度控制在380℃,前80min内生成苯甲醛的平均反应速率为。

(3)其他条件相同、不同空速下测得苯甲醛的选择性和收率如图所示。

已知：①空缝指鼓入空气的速度，单位为hl

②笨甲醛只有吸附在催化剂表面才能被进一步氧化为苯甲酸。

据以上信息，分析空缝由lOOOh」增大至2500"过程中苯甲醛选择性增加的原因：—

(4)合成苯甲醛的最佳温度和空速应为(填序号)。

A.350C、5000h-'B.350℃、250011-'

C.410℃、5000h-'D.4106、250015

II.电催化氧化法

以硫酸酸化的MnSCM溶液作为电解媒质间接氧化甲苯制备苯甲醛的工艺方案如图所示:

CHO

(5)生成苯甲醛的离子方程式为；右池生成0.1molHz时，左池可产生______molj。

12.(2024届•青海西宁•三模)为实现“碳中和”“碳达峰”，碳的循环利用是重要措施。利用氢气和CO反应

生成甲烷，涉及的反应如下：

i.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)AH.

ii-CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g)AH2

iii.CO2(g)+4H2(g)^CH4(g)+2H2O(g)AH3

回答卜.列问题：

(1)在25℃和lOlkPa下，ImolHq。)转变为Imoiq(l)时放出44.0kJ热量，CH』的燃烧热为—8%.3口F1。「，

CO的燃烧热为-283.0kJ-mor1,也的燃烧热为-285.8kJ-moL,则AH,=kJ.moL。

(2)一定温度下，在恒容的密闭容器中进行上述反应，平衡时CO的转化率及CH,的选择性随尢会变化的

〃(CO)

情况如图所示[己知cn4的选择性=\%xioo%]o

z?(CO2)+n(CH4)

①图中表示CH4选择性变化的曲线是______(填呷”或“乙”)，保持胆义不变，曲线甲由B点达到A点

n(CO)

需要的条件为。

②相同温度下，向恒容容器内加入3moiH?和ImolCO,初始压强为lOMPa,平衡时H?O的物质的量为—

mol,反应ii的Kp=(保留小数点后一位)。

(3)CO?催化加氢制甲醇也是碳循环的重要途径。CO2在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如图

所示。催化循环中产生的中间体微粒共种，CO?催化加氢制甲醉总反应的化学方程式为0

13.(2024届•陕西渭南•三模)CO2的转化和利用是实现碳中和的有效途径，其中CCh转化为CH30H被认

为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如下：

反应I：CCh(g)+3H2(g)峰”CH3OH(g)+H2O(g)△H产-49.()lkJ・moH

反应II：CCh(g)+H2(g)峰CO(g：i+H2O(g)△H2X)

请回答下列问题：

(1)若利用反应I计算反应H的反应热4出,还需要知道一个化学反应的△H,写出该反应的化学方程式

⑵在催化剂条件下，反应I的反应机理和相对能量变化如图1(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为

过渡态)。

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图

写出该反应机理中决速步的热化学方程式：°

(3)在恒温恒压(260℃,1.8MPa)下，CO?和H?按体积比1：3分别在普通反应器(A)和分子筛膜催化反应器(B)

中反应，测得相关数据如表。

反应器CO2平衡转化率甲醇的选择性达到平衡时间/S

普通反应器(A)25.0%80.0%10.0

分子筛膜催化反应器(B)>25.0%100.0%8.0

已知：

i.分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能;

n(CHQH)

ii.CH30H的选择性二xlOO%

ng%饵

①在普通反应器(A)中，下列能作为反应I和反应II均达到平衡状态的判断判据是_____(填字母)。

A.气体压强不再变化

B.气体的密度不再改变

C.v正(CO2)=3v鼠Hz)

D.各物质浓度比不再改变

②平衡状态下，反应器(A)中，甲醇的选择性随温度升高而降低，可能的原因是；在反应器(B)中，CO2

的平衡转化率明显高于反应器(A),可能的原因是。

1

③若反应器(A)中初始时n(CO2)=lmol,反应I从开始到平衡态的平均反应速率v(CH?OH)=mol-s；反

应II的化学平衡常数Kp(H尸(列出化简后的计算式即可)。

(4)近年来，有研究人员用CO?通过电催化生成CFBOH,实现CO?的回收利用，其工作原理如图2所示，请

写出Cu电极上的电极反应：。

图2

14.(2024届•安徽合肥•三模)COJ崔化加氢有利于实现碳的循环利用，在催化剂的作用下可发生如下反应:

①CC)2(g)+3H2(g).、CHQH(g)+Hq(g)AH,<0；

②CO2(g)+4H,(g).,CH4(g)+2H2O(g)AH2<0；

③CO?(g)+H2(g).CO(g)+HQ(g)AH3>0O

回答下列问题：

(1)已知相关化学犍键能如表所示：

化学键C-OC=OH-HO-HC-H

键能(kJ/mol)abcdc

根据表中键能数据计算出kJmor'(用字母表示)。

⑵己知反应③的速率方程为%=£EP(CO)P(H2)、曝=/p(CO).p(HQ),其中人正、已分别为正、逆

反应的速率常数。

①如图所示（怆&表示速率常数的对数，3表示温度的倒数）a、b、c、d四条斜线中有两条分别表示怆攵正、

怆《随生的变化关系曲线，其中能表示也脑随g变化关系的是斜线（填图中字母）。

八IgA

方/（K"）

②下列措施能使速率常数左减小的是（填选项字母）。

A.减小压强B.减小温度C.减小CO?的浓度D.更换成负催化剂

（3）在2L恒温恒容有某催化剂的密闭容器中充入2moic（%和6m01凡，发生上述三个反应。该温度下反应均

达平衡时，测得CHQH为Imol、CH4为0.4mol、CO为0.2mol,则CHQH的选择性为（CH.OH

选择性:疏然?落黑墨*⑼％）；反应②的平衡常数为（列出计算式即可）。

（4）若测得上述三个反应在不同温度下CO?的平衡转化率和甲醇的选择性如图所示：

2004006008001000

反应温度FC

通过图示分析，更适合生产甲醇的温度为（填选项字母）。

A.400℃B.600℃C.800℃D.1000℃

高干800C时，CO?转化率增大的主要原因是。

15.（2024届•湖南邵阳•三模）丙烯是一种重要的化工原料，但丙烯的产是仅通过石油的催化裂解反应无法

满足工业生产需求。工业上，有如下方法制备丙烯：

【.丙烷脱氢法制丙烯：

①丙烷无氧脱氧法：QHs（g）C3H6（g）+H2（g）,A^,=+124kJ/mol

②丙烷氧化脱氢法：2C3Hs（g）+O2（g）2C3H6（g）+2H2O（g）AH3=-236kJ/mol

⑴反应②的正反应活化能Ea（正）逆反应活化能.（逆）（填。”或“V”）。

（2）不同压强下，向密闭容器中充入Ci小气体发生反应①，丙烷平衡转化率随温度变化关系如图：在工、p2

条件下，若向密闭容器中充入C一凡和Ar的混合气体，则平衡时丙烷转化率40%(填喊"=”或“

(3)如图为采用族基催化剂催化氧化丙烷：2C3H8(g)+O2(g)-2C?H6(g)4-2H2O(g)AH,=-236kJ/mol的机

理，下列说法正确的是(填字母)。

分离Cj%

A.该机理中，有。键、兀键的断裂与形成

B.若有眺02参与反应，最终仆0存在于黑基催化剂和H2O中

C.若2moic3H和Imo］。2充分反应,则可制得2moic3H6

D.为了提高反应的速率和反应物转化率，温度越高越好

(4)丙烯是一种燃料，以熔融碳酸盐(用MCO3表示)为电解质，丙烯——空气燃料电池的负极的电极反应

式.

II.丁烯和乙烯的催化反应制丙烯：

主反应：C4HS(g)+C2H4(g)-2C3H6(g)A^.>0

副反应：2C4Hs(g).-C3H6(g)+C5Hl0(g)A^2>()

(5)乙烯的电子式为.

〃(C凡)

⑹某温度下，保持体系总压强为LOMPa,按=2投料,达平衡状态时,C,%、的转化率分

〃(c4HJ

“（C凡）

别为92%、30%,则平衡时主反应的压强平衡常数Kp=(保留一位小数)。

〃3。）

16.(2024•山东聊城二模)三氯甲硅烷(SiHClJ是生产多晶硅的原料，工业合成SiHCh体系中同时存在如

下反应：

反应I：Si(s)+3HCl(g)=SiHC"g)+H2(g)AH,=-141.8kJmor'

反应II：Si(s)+4HCI(g)^SiCI4(g)+2H2(g)AH2

反应IB：SiHCl3(g)+HCI(g)SiCl4(g)+H2