2025-2026學年上學期高二化學蘇教版期中必刷?？碱}之化學反應速率與

化學平衡(解答題)

一.解答題(共15小題)

I.(2025?淮安校級二模)含碳化合物資源化綜合利用，不僅可減少溫室氣體的排放，還可獲得重要工業(yè)產

品。

(1)工業(yè)上可通過甲醇制取甲酸甲酯，反應為：2cH30H(g)UHCOOCH3(g)+2H2(g)該反應的

機理分二步完成，可以用如圖所示，寫出第二步的反應方程式。

CH30H

第一步第二步

(2)研發(fā)二氧化碳利用技術，降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。雨水中含有來自大氣中的CO2,

溶于水的CO2只有部分轉化為H2c03(aq)o已知25℃時，CO2(aq)+H2O(1)=H2c03(aq)K=

焉，正反應的速率可表示為v(CO2)=ki?c(CO2),逆反應的速率可表示v(H2co3)=k2?c(H2co3)，

則k2=(用含ki的代數(shù)式表示)。

(3)電解法轉化CO2是實現(xiàn)可再生能源有效利用的關鍵手段之一，其裝置原理如圖所示。

①a為電源的(填“正極”或“負極”)，該裝置的陰極的電極反應式為

②已知，該電解池中使用的是質子交換膜，若電解開始前兩極室溶液質量相等，當電解過程轉移了2moi

電子，則陰陽極室溶液質量差為go

(4)近年來，低溫等離子技術是在高壓放電下，02產生0*自由基，O'自由基將N0氧化為N02后，

再用Na2c03溶液吸收，達到消除NO的目的。實驗室將模椒氣(N2>02、NO)以一定流速通入低溫

等禽子體裝置，實驗裝置如圖所示。

尾氣吸收

'心

低壓電極

高壓電源

模擬氣一

事》低壓電極煙氣分析

(NrOrNO)

高壓電極

已知：2NO(g)+02(g)=2NO2(g)△H=-112kJ*mol

①等離子體技術在低溫條件下可提高NO的轉化率，原因是。

②其他條件相同，等離子體的包功率與NO的轉化率關系如圖所示，當電功率大于30W時，NO轉化率

下降的原因可能是_________________________

2.（2025秋?江蘇月考）乙二醇和I,6-己二醇都是重要的化工原料，以二元醇為原料制備的聚酣具有優(yōu)

異的柔韌性和抗腐蝕性。

I.工業(yè)上利用己二酸二甲酯加氫制備1,6-己二醇，該反應的化學方程式如下:

(g)+2CH30H(g)AH<

0

（1）已知：C=O鍵能為745kJ?morl估算上述反應的AH還需要（填數(shù)字）種化學鍵的鍵

能數(shù)據(jù)。

（2）科研小組在高壓反應釜中進行催化加氫反應，對己二酸二甲酯制備1,6-己二醉的工藝條件進行

了研究。圖甲和圖乙為反應相同時間時，壓力、溫度與反應物的轉化率和1,6-己二醇選擇性的變化

關系。

0.-?-290℃

(9M.

8—280℃

9.

6.

94.

92.

90.

88.

86

04

^2

8.

80

78

76?

74—

72-

2O

壓力/MPa

圖甲反應壓力對乙二酸二甲隘轉化率的影響

已知：選擇性二受蜉.。。％。

①由圖可知，在壓強為27Mpa時，由己二酸二甲酯制備1,6■己二醇應選擇的合適溫度為.

選擇此溫度的理由是

②260C時，轉化率隨著壓強增大先迅速增大后緩慢增大的原因是.

II.以合成氣(CO、H2)為原料，可通過多種方法制備乙二醇。

間接合成法：用合成氣和02制備的DMO合成乙二醉，發(fā)生如下3個均放熱的連續(xù)反應，其中MG生

成乙二醇的反應為可逆反應。

COOCH,+2凡9H20H+2HCHOH+H,CH,

-------?I-------2?I2----?I

COOCH,一CHQHCOOCH}-CHQHCH2OH-H20CH20H

DMO(g)MG(g)乙二酹(g)乙酌(g)

⑶在2MPa、CWSQ催化、固定流速條件下，發(fā)生上述反應，初始氫酯比犒=524出口處

九生成(該物媯

檢測到DM0的實際轉化率及MG、乙二醉、乙醉的選擇性［某物質的選擇性='小.一、7100%］隨

n*加M。)

溫度的變化曲線如圖所示。

乙烯轉化率/%8132960

乙醛選擇性/%78706557

①90?150c范圍內，乙醛產率隨溫度升高而（填“增大”、“減小”或“不變

②90?150C范圍內，乙醛選擇性隨溫度升高而降低的原因是。

③150℃時，控制反應溫度和時間不變，能提高環(huán)氯乙烷選擇性的措施是o

（3）在果蔬儲存和運輸中，一種C2H4轉化反應的部分機理如圖所示（*O表示活性氧）。研究表明，催

H

I

化劑表面酸性強的橋羥基是催化氧化的活性位點，而酸性弱的硅羥基（Si—OH）和鋁羥

基（Al—OH）則不顯示催化活性。

產

②生成的H2O吸附在催化劑表面使催化活性下降，其原理是

4.（2025?靖江市模擬）“碳中和”?，具有重要意義。

（1）空間站里常用“Sabatier反應”控制空氣中CO2含量。

H2

1

已知：i.H2和CH4的燃燒熱分別為285.5kJ?mo「?和890.0kJ*mOr。

ii.H2O(I)=H2O(g)△H=+44kJ?mol，

則Sabatier反應：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的AH=

(2)煙氣中CO2的捕集可通過下列轉化實現(xiàn)。

Li2cGy懸濁液)

含擲氣

coco2

“碳化”的溫度不能過高的原因是脫碳”的化學方程式

為_______________________

(3)CO2氧化內烷脫氫。6(X)C下，將不同組分的原料混合氣以相同流速通過裝有催化劑的反應床，測

得C3H8轉化率和C3H6選擇性隨時間的變化關系如圖-1所示,圖中A、B分別代表n(C3H8)：n(CO2)：

n(Nz)=1：2：7、n(C3H8)：n(Nz)=1：9的兩種原料氣。

6o

)()

5o

80

%4o

>、6o%

7莖/

)3o

解

素

z4o用

o2o=

o

1o2o

0

0246

反應時間小

圖1

①隨著反應的進行,4小時前A組分原料氣中轉化率和選擇性均有所提升，旦在反應床出口檢測到CO。

研究表明，CO2氧化丙烷脫氫經歷了以下兩個反應：

I.C3H8=C3H6+H2；

II.O(填化學方程式)

②反應進行至4小時后，B組分原料氣的反應幾乎無法進行，而A組分原料氣的反應仍保持相對優(yōu)異

的穩(wěn)定性，其可能原因是o

(4)電催化還原CO2可以制備甲酸，原理如圖?2所示，電解質溶液為KOH。2024年，我國研究人

員為降低系統(tǒng)能耗，對裝置改進，搭建“(陰陽極)共產甲酸耦合系統(tǒng)"，將KOH電解液更換為

KOH+CH30H混合溶液，應將極區(qū)(填“a”或"b”)電解液更換。此時，該電極的電極反應式

為。

CO,

離子交換膜

圖2

5.（2025春?鹽城期中）二甲酰（CHsOCHG氣體是種可再生綠色新能源，被譽為“21世紀的清潔燃料”。

（1）工業(yè)上可用水煤氣合成二甲醛：2CO（g）+4H2（g）=CH30cH3（g）+H2O（g）o在體積為2L

的恒容密閉容器中，充入1molCO和5moiH2,測得CO和H2的轉化率隨時間變化如圖所示。

V24681012

時間/min

①6min時，H2的轉化率為。

②恒溫恒容下，充入等物質的量的CO2和H2充分反應：2CO2（g）+6H2（g）=CH30cH3（g）+3H2O

（g）,以下敘述能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是o

A.v正（CO2）=丫逆（CH30cH3）

B.容器中混合氣體的平均摩爾質量保持不變

C.CO2的物質的量分數(shù)保持不變

D.ImolH—H鍵斷裂的同時有2moiH—O鍵斷裂

③平衡后往該密閉容器中再充入一定量的氨氣，則CO2的體積分數(shù)將（填“變大”、“不變

或“變小”）。

（2）二甲醛燃料電池工作原理如圖所示。

①該電池的負極是（填“A”或"B”）電極。

②H+通過質子交換膜時的移動方向是o（填選項字母）

A.從左向右B.從右向左

③通入02的電極反應式是。

④用該電源電解飽和NaCl溶液的化學方程式為。

6.(2024秋?蘇州期末)以CO2H2為原料合成CH30H過程中的主要反應為：

反應ICO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H20(g)AHi=-49.4kJ?mo「i

反應IICO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mo「i

CH3OH(或CO)的選擇性(K)=生"磔孚塔xlOO%

n(COD參與反應

(1)反應CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)AH=kJ?mo「L

71起妗C°2)

(2)將-s、=1：3的混合氣體置于密閉容器中反應。

71起對2)

①相同壓強，不同溫度下CH30H的平衡選擇性：x(210℃)x(260℃)d窠》^“V^"=”)。

②高于35UC壓強對C5的平衡轉化率幾乎沒有影響，原因是c

九起始(。。2)

(3)O.5MPa下，將JI、,、=1：3的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應器，反應相同時間,

%始(出)

測得CO2的轉化率、CH30H的選擇性隨溫度的變化如圖所示。

4o%

、

5范

-3o4

根

H

0-2oO

H

U

5

-1O

00

—

1—,

228O3)O

600036匕

T/

①260?360℃反應器出口處CH30H濃度變化的趨勢是(填序號)。

A.增大

B.先增大后減小

C.減小

D.先減小后增大

②320C時，欲使CO2實際轉化率上升至30%(此溫度下CO2的平衡轉化率為28%),不改變反應溫度,

可采取的措施有O

(4)在某銅基催化劑表面發(fā)生C02加氫制甲醇的反應，請補充完整下列反應過程。

第一步：CCh+H2T

第二步：HC06+2H21CH3O+H2O

第三步：CH30?+H?—CH30H

7.(2025?南京校級開學)“碳達峰”“碳中和”是我國社會發(fā)展重大戰(zhàn)略之一。

I?中國首次實現(xiàn)了利用CO2人工合成淀粉，其中最關鍵的一步是以CO2為原料制CH3OH。在某CO2

催化加氫制CH30H的反應體系中，發(fā)生的主要反應有：

①CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g)AHi=+41.1kJ/mol

@C0(g)+2H2(g)=CH30H(g)AH2=?

③CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)AH3=-48.9kJ/mol

(1)AH2=o

(2)5MPa時，向某密閉容器中按投料比n(H2)：n(C02)=3：1充入H2和C02,反應達到平衡時，

測得各組分的物質的量分數(shù)隨溫度變化的曲線如圖所示。

②體系中CO2的物質的量分數(shù)受溫度影響不大，原因是。

II.CH4還原C02是實現(xiàn)“雙碳”經濟的有效途徑之一，相關的主要反應有：

①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)Ki；@CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g)K2。

(3)反應CPU(g)+3CO2(g)04co(g)+2H2O(g)的K=(用Ki、K2

表示)。

III.CO2/HCOOH循環(huán)在氫能的貯存/釋放、燃料電池等方面具有重要應用，其中涉及的C02催化加氫

原理如下：

(4)在密閉容器中，向含有催化劑的KHC03溶液(C02與KOH溶液反應制得)中通入H2生成HCOO

.，其離子方程式：;其他條件不變，HCO1轉化為HCOO的轉化率隨溫度

的變化如圖I所示。反應溫度在40?80℃范圍內，HCO1催化加氫的轉化率迅速上升，其主要原因

是。

100|-----------------------------------

8o

6O

40,/

20406080100120

溫度/℃

8.(2025?揚州模擬)CO2資源化利用具有重要意義。

(I)電催化制取甲烷。

①酸性條件下，向陰極通入CO2,反應生成CH4的電極反應式為o

②實際電解時，需控制pH約為7.當其他條件相同時，pH減小，CH4的產率降低，可能的原因

是。

(2)光催化制乙烯。CO2、H2O、三乙胺在催化劑作用下，光照一段時間可制得C2H4。

①催化劑中含LaPCM。常溫下,將0.10mol?L“La(NO3)3溶液和0/0mol?L"azHPCM溶液混合制備

19238

LaPO4.>己知：Ksp[LaCOH)3]=1.0x10-,Ksp(LaPO4)=1.0x10->Ka2(H3PO4)=1.0x10->

/3(H3。。4)=I。X10T3.

反應LQ3+(aq)+HPOl-(aq)=LaPO^s)+”+(aq)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為。

制備LaPO4時，La(NO3)3溶液與NazHPCM溶液的混合方式為。

②用同位素示蹤法研究乙烯分子中C和H的來源。在其他條件相同時，三乙胺(C6HI5N分別與下列三

組試劑反應，得到乙烯的質譜中最大質荷比均為28o能證明C和H均來源于三乙胺的?組試劑是

(填序號)。

A.HzO和13co2B.D2O和CO2C.D2O和13co2

若以代替三乙胺發(fā)生上述反應，生成的烯煌有乙烯和(填結構簡式)。

(3)催化合成環(huán)狀碳酸酯。

相鄰原子或基團的大小和空間位置，會影響其他原子或基團接近反應原子，從而影響反應的進行。CO2

和1,I-二甲基環(huán)氧乙烷(/、。)在Zn—(R—N，2)"r-催化作用下合成環(huán)狀碳酸酯1R為多孔骨

①機理圖步驟n中c-o鍵的斷鍵位置有兩種.畫出主要中間產物x的結構簡

式

②催化反應過程中，一NH2也能與。連接，助其發(fā)生開環(huán)反應，連接方式如圖所示。一NH2能與

/、。連接的原因是

v\?

八。c=o

:I

ZnNH,?NIL

III

多孔骨架

9.(2024秋?江蘇期末)研究脫除煙氣中的NO、是環(huán)境保護、促進社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。

(1)催化脫硝。用CeO2催化脫除汽車尾氣中的CO和NO。

①已知：Nz(g)+02(g)=2NO(g)AH=+180kJ-mor,,CO的標準燃燒熱AH=?283kJ?molL

則反應2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)AH=kJ?molL

②CeO2催化脫硝的反應機理如圖-1所示。“過程①”部分C”轉化成Ce3+。當imolCeOz氧化標準狀

況下2.24LCO時，生成的CeO<2.x)中n(Ce3+)：n(Ce4+)=。

(2)絡合吸收脫硝。用FeSQi、Na2s03混合液吸收煙氣中NO,反應機理示意如下。

[NO絡合]NO+FeSOQFe(NO)SO4

[Fe2+再生]反應i：Fe(NO)SCM+2Na2so3+2H2O=Fe(OH)3+Na2sO4+NH(SO3Na)2

反應ii：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

反應iii：.......

①從結構上分析FeSCM與NO成鍵絡合的原理為。

②反應iii的離子方程式為o

③探究煙氣中02對吸收液脫除NO的影響。將一定比例02、NO和N2的混合氣體勻速通過裝有吸收液

的反應器。NO去除率、吸收液中Fe?*濃度隨時間的變化如圖-2所示。在5min前后，NO去除率先上

升后下降的原因是o

o工

.5O

8o_z4oG

一

一

興

二j

釉

、

釉3oG

6o_Z替

翅

速

.5O坐

袋

送2

出oo

4o_1

%O.

Z?NO去除率0

工1OG0

2O去除率_1

?NO.O■CIO?濃度

▲Fe3?濃度

00

1015200123456

時間/min電流強度/A

圖?2圖?3

(3)電解氧化脫硝。電解食鹽水，利用生成的。0一將廢氣中NO氧化為N。。電解0.1mol?L/NaQ

溶液，NO去除率、溶液中CIO濃度與電流強度的關系如題圖-3所示。當電流強度大于4A時，隨著

電流強度的增大，NO去除率降低的可能原因是。

10.(2025?如東縣模擬)氯苯(C6H5。)在多個領域有著重要的應用，但是不當排放會引起環(huán)境污染。

I：氯苯的結構與性質

-TS-1

T當.包

H產了,.旋..

)/M-2E

眠0.0

褪’5當

、.，-'-110C1

玄??V

至-28.6C1

TS表示過渡態(tài)C1

JM表示中間體

反應過程

圖］圖2

（1）與氯代烷燒相比，氯苯水解條件更苛刻。氯苯結構如圖I所示，請從結構上解釋氯苯難水解的原

因。

（2）一定條件下，氯苯和C12在CS2中發(fā)生反應，生成鄰二氯苯和對二氯苯，反應過程中的能量變化

如圖2所示。

①兩種一氯代苯中，熱穩(wěn)定性較好的是（填名稱）。

②保持其他條件不變，若要提高產物中鄰二氯苯的比例，可采取的措施有。

II：氯苯的去除

可采用電化學法、催化氧化法去除氯苯，基本原理都是利用?；杂苫∣H）去除。

0%

H2O

.1%H2O

.6.5%H2O

250300350400

溫度/C

圖3圖4

（3）三維電極反應器是在陰、陽電極板之間投加活性炭細顆粒作為第三電極，該裝置去除氯苯（用R

表示）的原理如圖3所示。

①通電時,生成的OH能將氯苯降解為CO2和HCL寫出對應的化學方程式o

②使用“第三電極”的優(yōu)點有。

（4）以Ru"iO2作催化劑，用02將氯茉氧化去除，圖4表示0%比0、1%H2O、6.5%比0時氯苯轉化

率隨溫度的變化關系。275℃時，加入適量H20(g)能提身氯苯的轉化率，但過多H2O(g)會導致氯

苯轉化率下降，可能的原因分別是o

II.(2025?海州區(qū)校級二模)甲烷是重要的化工原料，由甲烷可以制取H2、CH30H等。

(1)CH4與H2O重整制氫的流程為：

甲烷一乂重整|—TC0轉化|.......催化氧化I.........A氫氣

已知：I.CH4(g)十HzO(j-)=CO(g)十3H2(g)AH1=4-206.3/c/-mul~1

1

II.CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)AH2=-41.2/c/?mor

研究表明，反應I【在Fe3O4催化卜進行，反應分兩步進行：

1

第一步：Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g)4H3=-14/c/-mor

①寫出第二步的熱化學方程式o

②一定壓強下，將n(CH4)：n(H2O)=1：2混合氣體通入反應體系。平衡時，各組分的物質的量分

數(shù)與溫度的關系如圖所示。曲線a代表(填化學式)，750七以后曲線a下降的原因

是O

八

救

市

疏

金

與

總

名

金

國

疝H2O

0.2

450550650750850

溫度(匕

溫度/℃480500520550

CH4轉化率/%7.911.520.234.8

R2.62.42.11.8

(2)CH4與CO2催化重整的主要反應為:

反應in：CH4+CO2U2CO+2H2

反應IV：H2+CO2^CO+H2O

已知：CH4還原能力（R）可衡量82轉化效率，R=舒霸（同一時段內82與CH4的物質的量變

化量之比）。

常壓下CFU和CO2按物質的量之比1：3投料，一段時間內CH4轉化率、R值隨溫度變化如上表所示。

下列說法不正確的是o（填字母）

A.改變催化劑可提高平衡時的R值

B.R值提高是由于催化劑選擇性地提高反應【V的速率

C.溫度越低，含氫產物中H2O占比越高

D.溫度升高，CH4轉化率增加，C02轉化率降低，R值減小

（3）小分子與金屬表面之間的作用與它們在低氧化態(tài)金屬配合物中的相互作用類似。利用銅-鈾氧化

物選擇性催化氧化除去H2中少量CO的可能機理如圖所示。

o2+co0

Cu

Ce

□空位

①金屬吸附位優(yōu)先吸附co而非02,可能的原因是

②如果用謳02代替02參加反應，則CO去除產物分子的結構式是

（4）ZnO/石墨烯復合光催化02氧化甲烷和水生成甲醇和氫氣可能的機理如圖所示。

o2+co0

子空穴(h+)作用下生成H+和一種強氧化性中性粒子X,CH4與X反應最終生成甲醇。X的電子式

是。寫出該機理總反應的化學方程式：°

12.(2025?徐州二模)裂解C4HK)可以獲得CH4、C2H6、C2H4、C3H6等許多重要的化工原料。

己知：I.C4H10(g)=CH4(g)+C3H6(g)AHi

II.C4H10(g)2H6(g)+C2H4(g)AH2

一些物質的燃燒熱如表：

物質C4H10C2H6CH4C2H4C3H6

燃燒熱AH/(kJ?mo「i)-2878.o(正)7560.8-891.0-1411.0-2058.0

-2869.6(異)

(1)若反應I中C4HIO為正丁烷，則AHi=kJ-mol-1,該反應能自發(fā)進行的條件

是o

(2)在2L恒容密閉容器中分別通入ImolC4H10(正，g)或ImolC4H10(異.g)發(fā)牛反應I、II.

兩種反應物的平衡轉化率隨溫度變化的關系如圖所示:

90

了80

、

芟70

W60

W

50

超

A40

琴30

園20

」10

600620640660680700

溫度/t

①圖中代表C4HIO(異，g)的平衡轉化率隨溫度變化的曲線是(填“M”或"N”)，理由

是_______________________

②若640℃時在2L恒容密閉容器中通入ImolC4H10(異，g),此時容器的壓強為pkPa,達到平衡時

C2H6的選擇性S=40%[S(Q"6)="”雅儼孫。)x100%],則C3H6的體積分數(shù)

n(轉化所用C4HQ

是;反應H的平衡常數(shù)Kp=kPa(用含P的代數(shù)式表示)。

(3)為了提高丙烯的產量，工業(yè)上常用丙烷無氧催化脫氫技術制丙烯。主反應脫氫物質的相對能量的

部分反應歷程如圖所示(TS代表過渡態(tài)，P14代表鉗催化劑)。

AO

s

m

招

安

至

反應歷程

①該反應歷程中決速步驟的化學方程式是。

②根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，丙烷無氧催化脫氫制丙烯的相對能量變化(填“大于”“小于2等于”或

“無法判斷”)-O.95eV,理由是o

13.(2025春?蘇州月考)二氧化碳的綜合利用具有重要意義。

(1)1991年，Ashcroft提出了甲烷二氧化碳重整的技術理論：氣體分子吸附至催化劑表面后發(fā)生反應。

50()℃時，反應原理如下。

主反應：CH4(g)+C02(g)=2CO(g)+2H2(g)AH=246.5kJ?moL

副反應：I：H2(g)+CO2(e)=C0(g)+H2O(g)△H=41.2kJ*mol_1

II：2C0(g)=CO2(g)+C(s)AH=-172.5kJ-mol

III：CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H=75kJ?moC

其中，副反應1【、HI形成的積碳易導致催化劑失去活性。

①在原料氣中添加微量02有利于保持催化劑的活性，其原因是*

②在催化劑中添加少量多孔CaO能提高C02轉化率并保持催化劑的活性，其原因

是。

（2）工業(yè)上以CO2和CH4為原料可以制取合成氣（CO和H2）,將C02和CH4以體積比1：1混合后，

通過裝有催化劑的反應管，下列措施有利于提高CH4轉化率的是（填字母）。

a.將反應管控制在催化劑的最大活性溫度范圍內

b.延長混合氣體通過反應管的時間

c.向反應管中加入少顯炭粉

（3）電解法轉化CO2可實現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理如圖1所示。

①寫出陰極C02還原為HCCKT的電極反應式：

②電解一段時間后，陽極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低，其原因是，

（4）一種負載活性金屬原子催化劑可催化還原CO2,在催億劑表面的物質相對能顯與反應歷程的關系

如圖2所示。

%*co

?HCOOH

;0.36/

0.24Tns0J5CH,OH

3」

他9

C()2

-(B?V-0.52

?co.

-0.58\

?表示該物種被吸附，部分中間體未標注\

CH4、,山6

反應歷程

圖2

①反應中催化劑的活性會因為生成CO的增多而逐漸減弱，原因是0

②CH30H可由中間體X或Y經過如圖3所示兩步轉化得到。X和Y的組成相同，催化劑載體中的活

性金屬帶正電性，Y與活性金屬結合后的相對能量低于X。在圖4方框內畫出Y的結構簡

圖4

14.(2023秋?常州期中)合成氨是人類科學技術發(fā)展史上的一項重大突破,目前工業(yè)上用氫包和氨氣直接

合成氨。

(1)固氮一直是科學家致力研究的要課題，有關熱力學數(shù)據(jù)如下:

反應大氣固氮N2(g)+02(g)=2NO工業(yè)固氮、2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

溫度25200025350400450

/r

平衡3.84x10310.15X1()81.8470.5040.152

常數(shù)

K

常溫下，大氣固氮的傾向工業(yè)固氮(填“大于”或“小于

(2)N2(g)與H2(g)反應的能量變化如圖1所示，則N2(g)與H2(g)反應制備NH3(g)的熱

化學方程式為：o

1molN(g)+3molH(g)

mo1

yN2(g)4--ymolN2(g)

1molNH5(g)AE=2OkJ

_______________________1mol啊(1)、

反應過程

圖1

圖2

（3）T℃時，在2L恒容密閉容器中加入1.2molN2和2m0IH2模擬一定條件下工業(yè)固氮［N2（g）+3H2（g）

=2NH3（g）b體系中n（NH3）隨時間的變化如圖2所示；

①前2分鐘內的平均反應速率v（NH3）=niol*L'min1；

②有關工業(yè)固氮的說法正確的是（選填序號）；

A.使用化劑可提高反應物的轉化率

B.循環(huán)使用N2.Fh可提高NH3的產率

C.溫度控制在500C左右有利于反應向正方向行

D.增大壓強有利于加快反應速率，所以壓強越大越好

③rc時，該反應的平衡常數(shù)為o

（4）研究表明某些過渡金屬催化劑可以加速氨氣的分解.，某溫度下，用等質量的不同金屬分別催化等

濃度的氨氣，測得氨氣分解的初始速率（單位：mmol/min）與化劑的對應關系如表所示。

催化劑FePdRuRhP（Ni

初始速率0.51.87.94.02.23.0

在不同催化劑的催化作用下，氨氣分解反應中的活化能最大的催化劑是（填化學式）。

15.（2025春?京口區(qū)校級期末）CO2的轉化、回收和重整受到越來越多的關注，它是有效應對全球氣候變

化、促進低碳社會構建的重要方法。

（1）合成尿素［CO（NH2）2］是利用CO2的途徑之一、尿素合成主要通過下列反應實現(xiàn):

反應I：2NH3(g)+CO2(g)=NH2coONH4(s)AHi=-272kJ-moL

反應U：NH2COONH4(s)=C0(NH2)2(1)+H2O(g)AIl2=+138kJ*mor1

CO2和NH3合成尿素的反應自發(fā)進行的條件是(填“低溫”“高溫''或"任意條件'、)。

(2)燃煤煙氣中CO2的捕集可通過如圖所示的物質轉化實現(xiàn)。

KTOH(aq)石T灰乳<..j....：

含CO2煙氣T吸收一^轉化一煨燒—COz

“吸收”后所得的KHCO3溶液與石灰乳反應的化學方程式為；載人航天器內,

常用LiOH固體而很少用KOH固體吸收空氣中的CO2,其原因是<.

(3)CO2與丙烯通過金屬雜多酸鹽［CoxH<32x)PW12O40］催化合成甲基丙烯酸。

%8200℃

-2501

、

爵6*300匕

W

4

冠