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相关试卷

1、“碳达峰”“碳中和”“低碳”成为网络热词，其相关内容是二氧化碳导致的温室效应。二氧化碳的转化和利用成为一个重要的研究课题。回答下列问题：

(1)、乙烯是一种重要的化工原料，利用 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 为原料可生产乙烯。已知相关热化学方程式如下：
反应Ⅰ： $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$    $Δ H_{1} = - 166.8 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应Ⅱ： $3 C O_{2} (g) + 10 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C_{3} H_{8} (g) + 6 H_{2} O (g)$    $Δ H_{2} = - 493.2 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应Ⅲ： $C_{3} H_{8} (g) ⇌_{}^{} C H_{2} = C H_{2} (g) + C H_{4} (g)$    $Δ H_{3} = + 80.0 k J \cdot m o l^{- 1}$
①反应Ⅳ： $2 C O_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{2} = C H_{2} (g) + 4 H_{2} O (g)$    $Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。
②在某种催化剂的作用下，在容积为2.0L的恒容密闭容器中充入 $1 m o l C O_{2}$ 和 $3 m o l H_{2}$ ，体系中主要发生上述反应Ⅰ和反应Ⅳ两个竞争反应。反应进行 $t m i n$ 时测得两种烃的物质的量随温度的变化如下图所示，该催化剂在840℃时主要选择(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅳ”)；520℃时， $0 ~ t m i n$ 内用氢气表示反应Ⅳ的平均反应速率 $v (H_{2}) =$ $m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ (用含t的代数式表示)。

(2)、多聚胺[]可捕捉环境中的 $C O_{2}$ ，然后将其转化为甲醇，反应机理如下图所示：
该反应机理中，多聚胺的作用是，该反应机理的总反应的化学方程式是。

(3)、碳酸二甲酯(DMC)为一种非常重要的有机化工原料，华东理工大学以镁粉为催化剂，通过甲醇与 $C O_{2}$ 反应成功制备了DMC： $2 C H_{3} O H (g) + C O_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O C O O C H_{3} (g) + H_{2} O (g)$ 。
①上述反应达到平衡时，其他条件不变，向恒压密闭容器中充入少量 $A r (g)$ ，甲醇的平衡转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。
②温度为TK，按投料比 $\frac{n (C H_{3} O H)}{n (C O_{2})} = 2$ 向恒容密闭容器中投料，平衡前后气体的压强之比为6：5，测得平衡体系中气体的压强为 $p_{0} k P a$ ，则TK时该反应的压强平衡常数 $K_{p} =$ $k P a^{- 1}$ (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

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2、中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将CO₂催化还原为CH₃OH。已知CO₂催化加氢的主要反应有：
①CO₂(g)+3H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)     △H₁=-49.4kJ•mol^-1
②CO₂(g)+H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g)+H₂O(g)     △H₂=+41.2kJ•mol^-1
其他条件不变，在相同时间内温度对CO₂催化加氢的影响如图。下列说法不正确的是（  ）

已知：CH₃OH的选择性= $\frac{n (生成 C H_{3} O H 消耗的 C O_{2})}{n (反应消耗的 C O_{2})}$ ×100%

A、增大 $\frac{n (H_{2})}{n (C O_{2})}$ 有利于提高CO₂的平衡转化率 B、使用催化剂，能降低反应的活化能，增大活化分子百分数 C、其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成CH₃OH的方向进行 D、220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小

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3、资源化利用 $C O_{2}$ 是实现“碳中和”的重要途径， $C O_{2}$ 与氢气反应制 $C H_{4}$ 的一种催化机理如图所示，总反应为 $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{光}} \\ 催化剂 \end{array} C H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $Δ H$ >0，下列说法正确的是（）

A、过程Ⅲ中，没有化学键断裂 B、 $H_{2}$ 在Ni催化作用下产生·H为吸热过程 C、反应中 $L a_{2} O_{2} C O_{3}$ 释放出 $C O_{2}$ D、总反应中，反应物的键能之和小于生成物的键能之和

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4、25 ℃时，向Na₂CO₃溶液中滴入盐酸，混合溶液的pH与lg X的变化关系如图所示。已知：lg X=lg $\frac{c (C O_{3}^{2 -})}{c (H C O_{3}^{-})}$ 或lg $\frac{c (H C O_{3}^{-})}{c (H_{2} C O_{3})}$ ，下列叙述正确的是（）

A、曲线m表示pH与lg $\frac{c (H C O_{3}^{-})}{c (H_{2} C O_{3})}$ 的变化关系 B、当溶液呈中性时，c(Na⁺)=c( $H C O_{3}^{-}$ )+2c( $C O_{3}^{2 -}$ ) C、K_a1(H₂CO₃)的数量级为10^-6 D、滴加过程中， $\frac{c (C O_{3}^{2 -}) \cdot c^{2} (H^{+})}{c (H_{2} C O_{3})}$ 保持不变

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5、750℃时，NH₃和O₂发生以下两个反应：
①4NH₃(g)+5O₂(g) $\overset{}{⇌}$ 4NO(g)+6H₂O(g)     △H₁
②4NH₃(g)+3O₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2N₂(g)+6H₂O(g)     △H₂
下列说法正确的是（  ）

A、反应①的平衡常数可表示为K₁= $\frac{c^{4} (N O)}{c^{4} (N H_{3}) \times c^{5} (O_{2})}$ B、反应②的△S＜0 C、反应①中每生成2molNO，转移电子数约为6.02×10²⁴ D、反应②的△H₂=2E(N≡N)+12E(H－O)-12E(N－H)-3E(O=O)

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6、下列装置或操作能达到目的的是（）
A.排出酸式滴定管中的气泡
B.灼烧海带
C.比较CH₃COOH的K_a和H₂CO₃的K_a1大小
D.测定氯水的pH

A、A B、B C、C D、D

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7、已知常温下，几种物质的电离平衡常数，下列说法正确的是（）
弱酸
HCOOH(甲酸)
$H_{2} C O_{3}$
HClO
$H_{2} S O_{3}$
K(25℃)
$K = 1.77 \times 1 0^{- 5}$
$K_{1} = 4.3 \times 1 0^{- 7}$ $K_{2} = 5.6 \times 1 0^{- 11}$
$K = 2.98 \times 1 0^{- 8}$
$K_{1} = 1.54 \times 1 0^{- 2}$ $K_{2} = 1.02 \times 1 0^{- 7}$

A、向NaClO溶液中通入足量SO₂能提高次氯酸的浓度 B、向HCOONa(甲酸钠)溶液中滴加过量CO₂： $H C O O^{-} + C O_{2} + H_{2} O = H C O O H + H C O_{3}^{-}$ C、向Na₂CO₃溶液中通入过量Cl₂： $C l_{2} + H_{2} O + 2 C O_{3}^{2 -} = 2 H C O_{3}^{-} + C l^{-} + C l O^{-}$ D、向NaClO溶液中通入少量CO₂： $C l O^{-} + C O_{2} + H_{2} O = H C O_{3}^{-} + H C l O$

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8、某化学小组同学研究温度和压强对反应速率和化学平衡的影响，测得化学反应 $m A (g) + n B (g) ⇌ q C (g)$ $Δ H$ 中C的百分含量(C%)与时间(t)、温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是（）

A、 $Δ H < 0$ 、 $m + n > q$ B、 $Δ H > 0$ 、 $m + n > q$ C、 $Δ H < 0$ 、 $m + n < q$ D、 $Δ H > 0$ 、 $m + n < q$

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9、下列装置能达到设计目的的是（  ）




①
②
③
④

A、装置①用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐 B、装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐 C、装置③用于模拟铁制品表面镀铜 D、装置④用于构成锌铜原电池

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10、已知反应： $C H_{4} (g) + 2 O_{2} (g) = C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$ 　 $Δ H = - 806.0 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，其他相关数据如下表：
化学键
$C - H$
$O = O$
$C = O$
$H - O$
1 $m o l$ 化学键断裂时吸收的能量/ $k J$
x
498
803
464
下列说法正确的是（）

A、反应物的总能量小于生成物的总能量 B、 $C H_{4}$ 的燃烧热是806.0 $k J \cdot m o l^{- 1}$ C、 $x = 415$ D、断开氧氧键形成1 $m o l$ 氧原子需要放出能量249 $k J$

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11、化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是（）

A、甲：反应时盐桥中的阳离子移向 $C u {(N O_{3})}_{2}$ 溶液 B、乙：正极的电极反应式为 $A g_{2} O + 2 e^{-} + H_{2} O = 2 A g + 2 O H^{-}$ C、丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D、丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

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12、已知强酸强碱的稀溶液发生中和反应时，生成 $1 m o l H_{2} O (l)$ 放热 $57.1 k J$ ，若用 $H N O_{2}$ 与 $N a O H$ 的稀溶液反应，每 $1 m o l H N O_{2}$ 完全中和时放热 $42.0 k J$ ，下列说法正确的是（）

A、 $H N O_{2}$ 是一种强酸 B、浓硫酸与 $N a O H$ 反应生成 $1 m o l H_{2} O$ 时放热为 $57.1 k J$ C、表示 $H N O_{2}$ 与 $N a O H$ 中和反应的热化学方程式为： $H N O_{2} (a q) + O H^{-} (a q) = N O_{2}^{-} (a q) + H_{2} O (l) Δ H = - 42.0 k J / m o l$ D、 $H N O_{2}$ 电离的热化学方程式为： $H N O_{2} (a q) \overset{}{⇌} H^{+} (a q) + N O_{2}^{-} (a q) Δ H = - 15.1 k J / m o l$

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13、科研人员发现利用低温固体质子导体作电解质，催化合成 $N H_{3}$ ，与传统的热催化合成氨相比，催化效率较高。其合成原理如图甲所示，其他条件不变，电源电压改变与生成 $N H_{3}$ 速率的关系如图乙所示，下列说法不正确的是（）

A、 $P t - C$ 是该合成氨装置的阳极 B、 $P t - C_{3} N_{4}$ 电极出口混合气可能含有 $H_{2}$ 、 $N_{2}$ 、 $N H_{3}$ C、若H₂的进出口流量差为22.4 L/min(标准状况)，则固体质子导体中 $H^{+}$ 的流速为1 mol/min D、当电压高于1.2V时，随电压升高， $H^{+}$ 在阴极放电生成 $H_{2}$ 的速率加快

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14、已知碘化氢分解吸热，分以下两步完成：2HI(g)→H₂(g)+2I•(g)；2I•(g)→I₂(g)，下列图像最符合上述反应历程的是（）

A、 B、 C、 D、

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15、中华优秀传统文化涉及了很多化学知识，下列有关说法错误的是（）

A、《本草纲目拾遗》中对强水的记载：“性最猛烈，能蚀五金。”强水为强电解质 B、《神农本草经》中“石胆……能化铁为铜、成金银”描述的是湿法炼铜 C、刘长卿诗云“水声冰下咽，砂路雪中平”，固态冰转化为液态水为熵增的过程 D、“火树银花合，星桥铁锁开”中涉及化学能转化为热能和光能

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16、CH₃OH是一种绿色燃料，工业上制备CH₃OH发生如下反应：
反应1：CO₂(g) + 3H₂(g)CH₃OH(g) + H₂O(g) ΔH₁= - 49.5 kJ/mol
反应2：CO₂(g) + H₂(g)CO(g) + H₂O(g) ΔH₂= + 41.2 kJ/mol

(1)、n_起始(CO₂)∶n_起始(H₂) = 1∶3的混合气体发生反应1和反应2，恒压分别为1 MPa、3 MPa、5 MPa下反应达到平衡时CO₂的转化率(α)（曲线a、b、c）以及3 MPa时生成CH₃OH、CO选择性(S)的变化如图1所示(选择性为目标产物在总产物中的比率)。
①随着温度升高，a、b、c三条曲线接近重合的原因是。
②250℃时，反应2的平衡常数K=。

(2)、恒压下，n_起始(CO₂)∶n_起始(H₂) = 1∶3的混合气体以一定流速通入分子筛膜反应器（如图2所示），反应相同时间，测得甲醇选择性随温度的变化如图3所示。

①随温度升高，平衡时CH₃OH选择性降低的原因是。
②温度相同时，CH₃OH选择性的实验值高于平衡值，其原因可能是。
③分子筛膜反应器可提高CO₂转化率的原因是。

(3)、某甲醇燃料电池的工作原理如图4所示。负极的电极反应式为。

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17、实验室以废铜屑（杂质为CuO、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO和SiO₂）为原料制取碱式碳酸铜[aCu(OH)₂·bCuCO₃]的流程如下：
已知部分氢氧化物开始沉淀与沉淀完全的pH见下表：
物质
Fe(OH)₃
Fe(OH)₂
Cu(OH)₂
Al(OH)₃
开始沉淀pH
1.9
6.5
4.2
3.4
沉淀完全pH
3.2
9.7
6.7
4.0

(1)、按图1所示的装置加料后进行“酸浸”操作。
①提高Cu元素浸出速率的方法还有。
②与使用图2所示漏斗相比，使用漏斗Y的优点是。

(2)、“调pH”的合理范围是。

(3)、“沉淀”时需要对混合物加热至70℃但又不宜过高，理由是。

(4)、可采用滴定法、热重分析法分别对碱式碳酸铜的组成进行分析。
①滴定法涉及的部分反应：
2Cu²⁺+ 4I^-=2CuI↓+ I₂、I₂ + 2Na₂S₂O₃= 2NaI + Na₂S₄O₆。
请补充完整测定碱式碳酸铜中Cu元素含量的实验方案：准确称取一定质量的碱式碳酸铜样品，在搅拌下分批加入稀硫酸直至固体完全溶解，配成100mL溶液。；根据数据计算Cu元素含量（须使用的试剂：KI溶液、0.1000 mol/L Na₂S₂O₃溶液、淀粉溶液）。

②测得碱式碳酸铜的热重分析结果如图3所示，已知当剩余固体质量与原始固体质量的比值为65.7%时固体呈砖红色，则计算可知 $\frac{a}{b} =$ (保留3位有效数字)。

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18、莫西赛利（化合物E）是一种治疗脑血管疾病的药物，其合成路线如下：

(1)、中N原子的杂化类型为。

(2)、D→E的反应类型为。

(3)、F的分子式为C₄H₁₀ClN。A→B步骤中C₂H₅ONa的作用为。

(4)、写出同时符合下列条件的化合物A的同分异构体的结构简式。
①含有苯环的α-氨基酸；
②¹H-NMR谱表明分子中共有6种不同化学环境的氢原子。

(5)、已知R-NH₂易被氧化。写出以和H₂C＝CH₂为原料合成的合成线路（有机溶剂和无机试剂任选）。

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19、铈可用作优良的环保材料。现以氟碳铈矿(CeFCO₃ ，含Fe₂O₃、FeO等杂质)为原料制备碳酸铈的工艺流程如下：

(1)、在对流空气氧化炉中比暴露在空气中“焙烧”大大缩短氧化时间的原因是。

(2)、“酸浸”步骤中产生的气体为 (化学式)。

(3)、“滤液1”中c(Ce³⁺)=0.1 mol·L^-1 ，用氨水调pH的范围是（已知K_sp[Fe(OH)₃] = 8×10^-38；K_sp[Ce(OH)₃] = 1×10^-22；lg2 = 0.3，离子浓度小于1×10^-5mol/L认为沉淀完全）。

(4)、“沉淀”步骤中发生反应的离子方程式为。

(5)、Ce₂(CO₃)₃在空气中焙烧可制得CeO₂ ，该反应的化学方程式为。

(6)、用过量铝粉还原CeO₂即可得Ce。铝粉必须过量的原因是：使CeO₂充分被还原，提高Ce的产率；。

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20、一定条件下，将一定量的CO₂和H₂混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。
已知：Ⅰ.CO₂(g)＋H₂(g)=CO(g)＋H₂O(g) ΔH=＋41 kJ·mol^-l
Ⅱ.CO₂(g)＋4H₂(g)=CH₄(g)＋2H₂O(g) ΔH=-165 kJ·mol^-1
在两种不同催化剂作用下反应相同时间，CO₂转化率和生成CH₄选择性随温度变化关
系如图所示(CH₄选择性= $\frac{C H_{4} 的物质的量}{发生反应的 C O_{2} 的物质的量}$ ×100%)。
下列说法不正确的是（）

A、反应CO(g)＋3H₂(g)=CH₄(g)＋H₂O(g)的ΔH=-206 kJ·mol^-1 B、在280 ℃条件下反应制取CH₄ ，选择催化剂A的效果较好 C、260～300 ℃间，使用催化剂A或B，升高温度时CH₄的产率都增大 D、M点可能是该温度下的平衡点，延长反应时间，不一定能提高CH₄的产率

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