高考二轮复习知识点：化学反应中能量的转化4

试卷更新日期：2023-07-30 类型：二轮复习

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一、选择题

1.
下列图示与对应的叙述不相符合的是（）

A、图甲表示燃料燃烧反应的能量变化 B、图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化 C、图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程 D、图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线

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2. 理论研究表明，在101kPa和298K下， $HCN(g) ⇌ HNC(g)$ 异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（）

A、HCN比HNC稳定 B、该异构化反应的 $ΔH=+59 .3kJ \cdot {mol}^{-1}$ C、正反应的活化能大于逆反应的活化能 D、使用催化剂，可以改变反应的反应热

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3. 某反应由两步反应 $A \to B \to C$ 构成，其反应能量变化曲线如图所示，下列叙述正确的是（）

A、两步反应均为吸热反应 B、 $A \to B$ 的反应一定需要加热 C、A与C的能量差为 $Δ E$ ，发生 $A \to C$ 反应时，会向环境释放能量 D、三种物质中C最不稳定

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4. 科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氨的合成，其反应机理如图所示。下列说法正确的是（）

A、TMNS大大降低了合成氨反应的活化能，提高了合成氨的转化率 B、TMNS表面N₂分子被氧化为氨分子 C、TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N₂ D、高温有利于提高TMNS催化氨的合成效率

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5. 我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用示意图表示如下，下列说法正确的是（）

A、由X、Y生成M的总反应原子利用率为100% B、①→②过程属于吸热反应 C、X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙醇 D、反应过程中有C-H键、C-C键、O-H键生成

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6. 将溶质物质的量相同的酸溶液与碱溶液相混合，a：盐酸和氢氧化钠，b：醋酸和氢氧化钠，c：醋酸和氨水。其所放出热量比较，正确的是（）

A、a＞b＞c B、c＞b＞a C、b＞c＞a D、a=b=c

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7. 由X、Y转化为M的反应历程如图所示，下列说法错误的是（）

A、①→②的总过程放热 B、M是CH₃COOH C、反应过程中形成C-H键 D、反应X＋Y→M的原子利用率为100%

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8. Cu－Ce－O_x固溶体作为金属催化剂，能有效促进电化学还原，反应产生CH₄和C₂H₄的共同中间体，•CO在催化剂表面的反应机理如图所示。下列说法错误的是（）

A、Cu－Ce－O_x固溶体催化剂对生成CH₄有较高选择性 B、制约CO₂还原为C₂H₄反应速率的是•CH－COH→•C－COH C、由•CO生成•OH的反应为•CO+5H⁺+5e^-=CH₄+•OH D、•CH₃O→CH₄+•O只有化学键的形成

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9. 在25℃、 $1.01 \times 1 0^{5} P a$ 下， $1 m o l$ 氢气燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，已知：2H₂(g) + O₂(g)→2H₂O(g)　 $Δ Η = - 490 k J / m o l$ ，下列有关说法正确的是（）

A、O-H键的键能为930kJ·mol^-1 B、a= 249 C、物质所具有的总能量大小关系为：甲>乙>丙 D、1molH₂O(l)分解为2molH与1molO时吸收930kJ热量

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10. 最近科学家采用真空封管法制备的磷化硼纳米颗粒，作 $C O_{2}$ 与 $H_{2}$ 合成 $C H_{3} O H$ ［ $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ $⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$ ］反应的催化剂，在发展非金属催化剂实现 $C O_{2}$ 电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示(部分物质未画出)。
下列说法正确的是（）

A、 $C O_{2}$ 与 $H_{2}$ 生成 $C H_{3} O H$ 和 $H_{2} O$ 的反应为放热反应 B、上述反应生成的副产物中， $C H_{2} O$ 比 $C O$ 多(相同条件下) C、在合成甲醇的过程中，降低 $^{*} C O +^{*} O H {\overset{}{\to}}^{*} C O +^{*} H_{2} O$ 能量变化，可提高反应速率 D、反应过程中有极性键和非极性键的断裂和生成

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11. 研究表明I^-可以作为水溶液中SO₂歧化反应的催化剂，3SO₂(g)+2H₂O(l)→2H₂SO₄(aq)+S(s)，该过程一般通过如下步骤来实现：
①SO₂(g)+4I^-(aq)+4H⁺(aq)→S(s)+2I₂(g)+2H₂O(l)+Q₁(Q₁<0)
②I₂(g)+2H₂O(l)+SO₂(g)→SO $_{4}^{2 -}$ (aq)+4H⁺(aq)+2I^-(aq)+Q₂(Q₂>0)
上述反应过程中能量变化不可能是下列示意图中的（）

A、 B、 C、 D、

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12. 近日，我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法错误的是（）

A、使用催化剂能有效减少副产物CO的生成；使用s-SnLi催化剂，中间产物更不稳定 B、充电时，阳极电极周围pH降低 C、放电时，每生成1 mol HCOO^- ，转移1 mol电子 D、放电时，负极电极反应式为Zn+4OH^--2e^-= $Z n (O H)_{4}^{2 -}$

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13. $Ni$ 单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化 ${CO}_{2}$ 的历程如下。

下列说法错误的是（）

A、 ${CO}_{2}$ 催化转化的产物是 $CO$ 和 $H_{2} O$ B、过程②→③涉及化学键的断裂与生成 C、反应过程中，C的杂化方式未发生改变 D、生成 $1mol CO$ ，需要 $2mol$ 电子

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14. 氢气是一种清洁能源，下图是 $H_{2}$ 和 $O_{2}$ 反应生成 $H_{2} O$ 的能量变化示意图，由图可知（）

A、 $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) \to 2 H_{2} O (l) + 571.6 kJ$ B、生成 $2 {molH}_{2} O (g)$ 需要吸收 $483.6 kJ$ 的能量 C、 $H_{2}$ 和 $O_{2}$ 具有的总能量比 $H_{2} O$ 所具有的总能量高 D、 $H_{2} O (g) \to H_{2} O (l)$ ，断键吸收的能量小于成键释放的能量

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15. 以Pd纳米粒子为核、空心多孔碳球为壳的封装型催化剂将H₂和O₂直接合成 $H_{2} O_{2}$ 的机理如图(a)所示。电催化还原O₂时的两种可能转化路径如图(b)所示(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列说法错误的是（）

A、直接合成法中，步骤②吸收能量，步骤④释放能量 B、电催化还原法制备H₂O₂的优点之一是避免了H₂和O₂共存的易爆环境 C、电催化还原时，2e^-路径的步骤少，反应速率快 D、若催化剂表面对*OOH吸附过强，则易生成O^* ，导致 $H_{2} O_{2}$ 的产率降低

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16. 下图是计算机模拟的在催化剂表面上水煤气变化的反应历程。吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。

下列说法正确的是（）

A、①表示CO和H₂O从催化剂表面脱离的过程 B、②和④中化学键变化相同，因此吸收的能量相同 C、由图可知CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g)为吸热反应 D、本历程中的催化剂通过改变水煤气变化反应的焓变，来实现改变其反应速率

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17. CO与N₂O在铁催化剂表面进行如下两步反应：
第一步：Fe*+N₂O=FeO*+N₂

第二步：FeO*+CO=Fe*+CO₂

其相对能量与反应历程如下图所示，下列说法错误的是（）

A、总反应是放热反应，化学方程式为CO+N₂O $\begin{matrix} \underline{\underline{催化剂}} \end{matrix}$ CO₂+N₂ B、在反应过程中，有极性键和非极性键的断裂和生成 C、总反应的反应速率由第一步反应决定 D、Fe*为反应的催化剂，FeO*为中间产物

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二、多选题

18. 1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H⁺进攻1，3-丁二烯生成碳正离子( )；第二步Br ^-进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70：30和15：85。下列说法正确的是（）

A、1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定 B、与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率增大 C、从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小 D、从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度

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19. 下列判断正确的是（）

A、图1可表示电解200 mL 0.1 mol·L^－¹ NaCl溶液过程中，产生氢气体积(标准状况)与转移电子物质的量的关系曲线 B、图2可表示常温下0.1 mol·L^－¹盐酸滴加到40 mL 0.1 mol·L^－¹ NaOH溶液的滴定曲线 C、高温下能自发进行的反应CO₂(g)＋H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g)＋H₂O(g)的能量变化如图3所示，则该反应的ΔS>0 D、图4可表示反应N₂(g)＋3H₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2NH₃(g)在t₁时刻扩大容器体积时，v_逆随时间的变化曲线

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20. 初始温度为t ℃，向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物，发生反应：4HCl(g)＋O₂(g)

\overset{}{⇌}

2Cl₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝－116 kJ·mol^－¹ ，测得反应的相关数据如下：

容器	容器类型	初始体积	初始压强/Pa	反应物投入量/mol				平衡时Cl₂的物质的量/mol
容器	容器类型	初始体积	初始压强/Pa	HCl	O₂	Cl₂	H₂O	平衡时Cl₂的物质的量/mol
Ⅰ	恒温恒容	1 L	2×10⁵	4	1	0	0	1
Ⅱ	绝热恒容	1 L	p₂	0	0	2	2	a
Ⅲ	恒温恒压	2 L	p₃	8	2	0	0	b

下列说法正确的是（）

A、反应4HCl(g)＋O₂(g)⇌2Cl₂(g)＋2H₂O(l)的ΔH>－116 kJ·mol^－¹ B、a>1， b>2 C、p₂＝1.6×10⁵ Pa， p₃＝4×10⁵ Pa D、若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O₂、0.5 mol Cl₂和0.5 mol H₂O，则反应向逆反应方向进行

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21. 利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知煤液化过程中有反应 CO(g)＋2H₂(g) =CH₃OH(g)，其反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是（）

A、该反应的反应热ΔH＝＋91 kJ·mol^－1 B、加入催化剂后，该反应的ΔH变小 C、反应物的总能量大于生成物的总能量 D、从图中可以看出，使用催化剂降低了该反应的活化能

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22. 下列说法正确的是（）

A、化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因 B、伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C、在一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同 D、在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量

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23. 利用新型催化剂 $N i_{a} O_{b} / D M Q$ 在太阳光的作用下将 $N H_{3}$ 进行分解，反应过程如图所示。下列有关说法正确的是（）

A、反应Ⅰ中形成了两种新的化学键 B、中间产物的电子式： C、总反应中1mol氮气和3mol氢气的总键能大于2mol氨气的总键能 D、通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化

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24. N₂与O₂生成NO是自然界固氮的重要方式之一，下图显示了该反应中的能量变化。

下列说法正确的是（）

A、N≡N键的键能大于O=O键的键能 B、完全断开1mol NO中的化学键需吸收1264kJ能量 C、该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量 D、生成1mol NO气体反应吸收180kJ能量

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25. 常温下，1mol化学键形成(或断裂)的能量变化用E表示。下列说法正确的是
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
$E / (k J / m o l)$
436
243
431

A、H(g)和Cl(g)形成HCl(g)的过程要放出能量 B、 $H_{2} (g) + C l_{2} (g) = 2 H C l (g)$ $Δ H = - 248 k J / m o l$ C、该反应过程中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量 D、 $1 m o l H_{2} (g)$ 和 $1 m o l C l_{2} (g)$ 的总能量高于2mol HCl(g)的总能量

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三、非选择题

26. 对烟道气中的 ${SO}_{2}$ 进行回收再利用具有较高的社会价值。

(1)、大气中 ${SO}_{2}$ 含量过高会导致雨水中含有(填化学式)而危害植物和建筑物。工厂排放的 ${SO}_{2}$ 尾气用饱和 ${Na}_{2} {SO}_{3}$ 溶液吸收可得到重要化工原料 ${NaHSO}_{3}$ ，反应的化学方程式为。由 ${NaHSO}_{3}$ 过饱和溶液结晶脱水可制得 ${Na}_{2} S_{2} O_{5}$ 。写出该过程的化学方程式。

(2)、 ${Na}_{2} S_{2} O_{5}$ 可用作食品的抗氧化剂。在滴定某葡萄酒中 ${Na}_{2} S_{2} O_{5}$ 残留量时，取 $50.00 mL$ 葡萄酒样品，用 $0.01000 mol \cdot L^{- 1}$ 的碘标准液滴定至终点，消耗 $10.00 mL$ 碘液。补全该滴定反应的离子方程式： $S_{2} O_{5}^{2-} {+2I}_{2} {+3H}_{2} O \to {2SO}_{4}^{2-} +___$ ，；该样品中 ${Na}_{2} S_{2} O_{5}$ 的残留量为 $g \cdot L^{- 1}$ (以 ${SO}_{2}$ 计)。

(3)、一定条件下，由SO₂和CO反应生成S和CO₂的能量变化如图所示，每生成16gS(s)，该反应(选填“放出”或“吸收”)的热量为。

(4)、在绝对隔热恒容的密闭容器中，进行该反应的平衡常数表达式为，对此反应下列说法正确的是。
a．若混合气体密度保持不变，则已达到平衡状态

b．从反应开始到平衡，容器内气体的压强保持不变

c．达平衡后若再充入一定量CO₂ ，平衡常数保持不变

d．分离出少量S粉，正、逆反应速率均保持不变

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27. 采用光电催化法或化学吸收法处理含硫化氢的废液废气，既可防止环境污染又可回收硫资源等。回答下列问题：

(1)、利用二氧化锰修饰的活性炭(MnO₂-AC)作光催化剂分解废水中H₂S制氢气的原理如下图所示。在催化作用下，MnO₂-AC自动将电子集中至导带，空穴(用h*表示)集中至价带，从而进一步分解H₂S。图中能量转化形式是，已知在催化剂表面总反应为：2HS^-=H₂↑+S $_{2}^{2-}$ ，价带上发生的半反应为 (半反应相当于电极反应)。

(2)、利用CaCO₃吸收烟气中H₂S包括：CaCO₃的分解、H₂S的吸收与CaS的生成以及CaS的氧化。
①高温下反应CaCO₃(s)=CaO(s)+CO₂(g)能自发进行，则△H0，∆S0(填“大于”或“小于”)。

②恒温恒容密闭容器中进行吸收H₂S反应为CaO(s)+H₂S(g) $⇌_{}^{}$ CaS(s)+H₂O(g)，能说明该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。

A．气体的总压强不再随时间变化

B．气体的密度不再随时间变化

C．单位时间内断裂H-S与生成H-O键数相等

D．气体的分压p(H₂S)/p(H₂O)不再随时间变化

③CaS的氧化涉及如下反应：

(I) $\frac{1}{2}$ CaS(s)+O₂(g) $⇌$ $\frac{1}{2}$ CaSO₄(s)         ∆H₁

(II) $\frac{2}{3}$ CaS(s)+O₂(g) $⇌$ $\frac{2}{3}$ CaO(s)+ $\frac{2}{3}$ SO₂(g)            △H₂

(III )CaSO₄(s)+ $\frac{1}{3}$ CaS(s) $⇌$ $\frac{4}{3}$ CaO(s)+ $\frac{4}{3}$ SO₂(g)       ∆H₃

在恒压(总压为akPa)密闭容器中反应时，各反应的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图：

由图可知： ∆H＞0的反应是 ( 填标号)；∆H₃=(用∆H₁、∆H₂表示)；N点时，分压p(SO₂)=kPa，M点时，分压p(O₂)=kPa

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28. 氮及其化合物的研究对于生态环境保护和工农业生产发展非常重要。请回答下列问题：

(1)、煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物NO_x ，用CH₄催化还原NO_x可消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=-865.0 kJ·mol^-1

②2NO(g)＋O₂(g)=2NO₂(g) △H=-112.5 kJ·mol^-1

③适量的N₂和O₂完全反应，每生成2.24 L(标准状况下)NO时，吸收8.9 kJ的热量。

则CH₄(g)＋4NO(g)=2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=kJ·mol^-1。

(2)、已知合成氨反应N₂(g)＋3H₂(g) $⇌$ 2NH₃(g) △H=-92 kJ·mol^-1
①合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图1所示(其他条件相同)，则实际生产中适宜选择的催化剂是(填“A”、“B”或“C”)，理由是。

②科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向刚性容器中充人10.0 mol N₂和20.0 mol H₂ ，不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图2，T₁、T₂、T₃由小到大的排序为；在T₂、50MPa条件下，A点v_正v_逆(填“＞”、“＜”或“=”)；在温度T₂压强50 MPa时，平衡常数K_p=MPa^-2(列出表达式，分压=总压×物质的量分数)。

③合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)：

第一步N₂(g)→2N*；H₂(g)→2H*(慢反应)

第二步N*＋H* $⇌$ NH*；NH*＋H* $⇌$ NH₂*；NH₂*＋H* $⇌$ NH₃*；(快反应)

第三步NH₃* $⇌$ NH₃(g)(快反应)

i．第一步反应的活化能E₁与第二步反应的活化能E₂相比：E₁＞E₂ ，请写出判断理由。

ii．关于合成氨工艺的下列理解，正确的有(填写字母编号)。

A．控制温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和加快的反应速率

B．合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零

C．NH₃易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行

D．原料气中N₂由分离空气得到，H₂由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生

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29. 一定条件下 ${CO}_{2}$ 能氧化 $C_{2} H_{6}$ 制 $C_{2} H_{4}$ ，这对资源综合利用有重要意义。相关的化学反应如下：
I. $C_{2} H_{6} (g) + {CO}_{2} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) + H_{2} O (g) + CO (g)$

II. $C_{2} H_{6} (g) + 2 {CO}_{2} (g) ⇌_{}^{} 4 CO (g) + 3 H_{2} (g)$

(1)、已知反应的能量变化如图1所示。

①当生成等物质的量的 $CO (g)$ 时，反应(填“I”或“II”)吸收的热量更多。

② $C_{2} H_{6} (g) 、 H_{2} (g) 、 CO (g)$ 生成 $C_{2} H_{4} (g) 、 H_{2} O (g)$ 的热化学方程式为。

(2)、反应II不利于乙烯的生成的原因是。

(3)、有研究表明，在催化剂作用下，反应I分两步进行，其反应过程及能量变化如图2所示。
①决定反应I的反应速率的步骤是(填“第一步”或“第二步”)，原因是。

②第一步的化学方程式为。

(4)、在恒容密闭的容器中充入一定量的 $C_{2} H_{6} (g)$ 和 ${CO}_{2} (g)$ ，保持其他条件不变，控制反应温度分别为 $T_{3}$ 和 $T_{4}$ ，测得 $c (C_{2} H_{6})$ 随时间 $(t)$ 的变化曲线如图3所示，则 $T_{3}$ $T_{4}$ (填“大于”或“小于”) $T_{4}$ ，原因是。

(5)、温度为T时，向一密闭容器中通入 $2 mol C_{2} H_{6}$ 和 $3 mol {CO}_{2}$ ，一段时间后，反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到平衡， $C_{2} H_{6}$ 的转化率为50%， $C_{2} H_{4}$ 的选择性为60%，此时容器容积为 $1.0 L$ ，则该温度下反应I的平衡常数 $K =$ 。

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30. 甲醇是有机化工中重要的合成原料，在催化剂的作用下利用甲醇合成乙烯和丙烯的技术被称为 $MTO$ 技术。该技术涉及的主要反应为：
i. ${2CH}_{3} OH (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) {+2H}_{2} O (g) Δ H_{1} =-11 .72kJ/mol$

ii. ${3CH}_{3} OH (g) ⇌_{}^{} C_{3} H_{6} (g) {+3H}_{2} O (g) Δ H_{2} =-30 .98kJ/mol$

请回答下列问题：

(1)、反应 ${3C}_{2} H_{4} (g) ⇌_{}^{} {2C}_{3} H_{6} (g)$ 的反应热 $Δ H =$ kJ/mol；

(2)、在特定催化剂条件下，两反应存在竞争关系，其反应进程中能量的变化如图所示。该催化剂条件下生成的选择性更高(填化学式)，理由为；

(3)、TK时，在体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCH₃OH(g)发生反应i和反应ii，5min后压强不再改变，此时测得H₂O(g)的物质的量浓度为0.8mol/L。
①5min内H₂O(g)的生成速率为 mol⋅L^-1⋅min^-1；

②升高温度后，C₂H₄的平衡产率反而提高，分析原因为。

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31. 二氧化碳的捕集与资源化利用是实现碳减排的重要途径。

(1)、 ${CO}_{2}$ 的电子式是。

(2)、下列物质理论上可以作为 ${CO}_{2}$ 捕集吸收剂的是。(填序号)
a．稀 $H_{2} {SO}_{4}$ b．氨水c． ${({NH}_{4})}_{2} {CO}_{3}$ 溶液d． ${NH}_{4} Cl$ 溶液

(3)、工业上以 ${CO}_{2}$ 、 ${NH}_{3}$ 为原料生产尿素 $[CO {({NH}_{2})}_{2}]$ ，该反应分为二步进行：
第一步： ${2NH}_{3} {(g)+CO}_{2} (g) ⇌ H_{2} {NCOONH}_{4} (s) ΔH=-159 .5kJ \cdot {mol}^{-1}$

第二步： $H_{2} {NCOONH}_{4} (s) ⇌ CO {({NH}_{2})}_{2} {(s)+H}_{2} O(g) ΔH=+116 .5kJ \cdot {mol}^{-1}$

①写出上述合成尿素的热化学方程式。

②某实验小组模拟工业上合成尿素，在一定体积的密闭容器中投入 ${4mol NH}_{3}$ 和 ${1mol CO}_{2}$ ，实验测得反应中各组分物质的量随时间的变化如图所示：

已知总反应的快慢由慢的一步反应决定，则合成尿素总反应的快慢由第步反应决定，总反应进行到min时到达平衡。

(4)、 ${CO}_{2}$ 较稳定、能量低。为实现 ${CO}_{2}$ 的资源化利用，下列研究方向合理的是(填序号)。
a．选择低能量的反应物和 ${CO}_{2}$ 反应获得高能量的生成物

b．利用电能、光能或热能活化 ${CO}_{2}$ 分子

c．选择高效的催化剂

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32. CH₄-CO₂重整反应[CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g) △H=+247kJ/mol]在大力推进生态文明建设、“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下，受到更为广泛的关注。

(1)、I．该反应以两种温室气体为原料，可以生成合成气。如何减少反应过程中的催化剂积炭，是研究的热点之一、某条件下，发生主反应的同时，还发生了积炭反应：

CO歧化：2CO(g)=CO₂(g)+C(s) △H=-172kJ/mol

CH₄裂解：CH₄(g)=C(s)+2H₂(g) △H=+75kJ/mol

对积炭反应进行计算，得到以下温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图，其中表示温度和压强对CH₄裂解反应中平衡炭量影响的是(选填序号) ，理由是。

(2)、实验表明，在重整反应中，低温、高压时会有显著积炭产生，由此可推断，对于该重整反应而言，其积炭主要由反应产生。

综合以上分析，为抑制积炭产生，应选用高温、低压条件。

(3)、II．该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存，储能研究是另一研究热点。

该反应可以储能的原因是。

某条件下，除发生主反应外，主要副反应为CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) △H=+41kJ/mol。研究者研究反应物气体流量、CH₄/CO₂物质的量比对CH₄转化率(X_CH4)、储能效率的影响，部分数据如下所示。

(4)、（资料）储能效率：热能转化为化学能的效率，用η_chem表示。η_chem=Q_chem/Q。其中，Q_chem是通过化学反应吸收的热量，Q是设备的加热功率。

序号	加热温度/℃	反应物气体流量/L·min^-1	CH₄/CO₂	XCH₄/%	η_chem/%
①	800	4	2：2	79.6	52.2
②	800	6	3：3	64.2	61.9
③	800	6	2：4	81.1	41.6

气体流量越大，CH₄转化率越低，原因是：随着流量的提高，反应物预热吸热量增多，体系温度明显降低，。

(5)、对比实验(填序号)，可得出结论：CH₄/CO₂越低，CH₄转化率越高。

(6)、对比②、③发现，混合气中CO₂占比越低，储能效率越高，原因可能是(该条件下设备的加热功率视为不变)。

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33. 铝及其合金可用作材料、铝热剂等，在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。

(1)、铝的冶炼、提纯的方法很多。
①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为：Al₂O₃(s)+AlCl₃(g)+3C(s) $\overset{}{⇌}$ 3CO(g)+3AlCl(g)，其平衡常数表达式为K=。

②碳热还原Al₂O₃冶铝的部分反应如下：

Ⅰ.2Al₂O₃(s)+9C(s)=Al₄C₃(s)+6CO(g)   △H₁=akJ/mol

Ⅱ. 4Al₂O₃(s)+Al₄C₃(s)=3Al₄O₄C(s)   △H₂=bkJ/mol

Ⅲ. Al₄O₄C(s)+Al₄C₃(s)=8Al(g)+4CO(g)    △H₃=ckJ/mol

反应Al₂O₃(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)的△H=kJ/mol

③用离子液体AICb-BMIC(阳离子为EMIM⁺、阴离子为AlCl₄^－、Al₂Cl₇^－)作电解质，可实现电解精炼铝。粗铝与外电源的极(填“正”或“负")相连；工作时，阴极的电极反应式为。

(2)、真空条件及1173K时，可用铝热还原Li₅AlO₄制备金属锂(气态)，写出该反应的化学方程式：。

(3)、用Al、Fe或Al-Fe合金还原脱除水体中的硝态氮(NO₃^--N)，在45℃，起始c(KNO₃-N)为50mg·L^-1、维持溶液呈中性并通入Ar等条件下进行脱除实验。结果如图所示(c₀为起始浓度、c为剩余浓度)：

①纯Al在0~3h时，NO₃^-几乎没有被脱除，其原因是；写出3h后NO₃^-被还原为N₂的离子方程式：。

②Al-Fe合金1~2h比纯Al 3~4h的脱除速率快得多的可能原因是。

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34. SO₂在生产、生活中有着广泛的用途。

(1)、请你列举一个SO₂在生活中的用途：。

(2)、SO₂在工业上常用于硫酸生产：2SO₂(g)＋O₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2SO₃(g)，该反应在一定条件下进行时的热效应如图所示，则其逆反应的活化能为。

(3)、上图中L、X表示物理量温度或压强，依据题中信息可判断：
①X表示的物理量是，

②L₁(填“＞”“＜”或“＝”)L₂。

(4)、在容积固定的密闭容器中，起始时充入0.2molSO₂和0.1molO₂ ，反应体系起始总压强为0.1MPa。反应在一定的温度下达到平衡时SO₂的转化率为90%。该反应的压强平衡常数K_p＝(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

(5)、利用原电池原理，也可用SO₂和O₂来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极。请写出该电池负极的电极反应式：。

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35. 氮氧化物是大气的主要污染物之一，能形成酸雨、雾霾。大气中的氮氧化物主要来源于燃料的燃烧。

(1)、已知：N₂(g)+ O₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2NO(g) ΔH= -180.5kJ·mol^-1。N≡N键能941kJ·mol^-1、O＝O键能499 kJ·mol^-1 ，则NO中N≡O键的键能为 kJ·mol^-1。

(2)、T℃时，向1L恒容密闭容器中充入1molN₂O₃和1molO₂ ，发生反应；N₂O₃(g)+O₂(g) $\overset{}{⇌}$ N₂O₅(g) ΔH= -62kJ·mol^-1。若平衡时N₂O₃和N₂O₅的体积分数相等，则T℃时，该反应的平衡常数K=。

(3)、用活化后的N₂O₅作催化剂，氨气可将NO和O₂还原成N₂和H₂O。若参加反应的NH₃和NO的物质的量相等，则该反应的化学方程式为。已知该反应的平衡常数与温度的关系为lg K=5.08+ $\frac{217}{T}$ 。若该反应在t℃下达到平衡，升高温度时，平衡（填“正向“逆向“或“不”）移动，逆反应速率将（填“增大”“减小”或“不变”）。

(4)、图I是用食盐水作电解液电解烟气脱氮的一种原理图，NO 被阳极产生的氧化性物质氧化为NO₃^- ，尾气经氢氧化钠溶液吸收后再排入空气中。电流密度和溶液pH对烟气脱氮的影响如图II。
①处理后的尾气中，一定含有的气体单质是（填化学式）。
②溶液的pH对NO除去率有影响的原因是。
③若电极板面积为10cm² ，实验烟气含NO的体积分数为1.5%，流速为0.070 L·s^-1（气体体积已折算成标准状况，且烟气中无其他气体被氧化），测得电流密度为1.0A·cm^-2。实验中NO除去率为（法拉第常数为96500C·mol^-1)）。

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化学键	H—H	Cl—Cl	H—Cl
$E / (k J / m o l)$	436	243	431