专题15 化学反应原理综合-三年（2020-2022）高考真题化学分项汇编（新高考专用）（原卷版）

1、专题15 化学反应原理综合1（2022浙江卷）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。(1)回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、，计算该温度下的平衡常数_。(2)热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：总反应：投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：温度/95010001050110011500.51.53.65.58.50.00.00.10.41.8请回答：反应能自发进行的条件是_。下列说法正确的是_。A其他条件不变时，用Ar替

2、代作稀释气体，对实验结果几乎无影响B其他条件不变时，温度越高，的转化率越高C由实验数据推出中的键强于中的键D恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高若将反应看成由反应和反应两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_。在，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是_。在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因_。2（2022广东卷）铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。(1)催化剂可由加热分解制备，反应同时生成无污染气体。完成化学方程式：_。催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，过程的焓变为_(列式表示)。可用

3、于的催化氧化。设计从出发经过3步反应制备的路线_(用“”表示含氮物质间的转化)；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_。(2)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：()()下列有关溶液的说法正确的有_。A加入少量硫酸，溶液的pH不变B加入少量水稀释，溶液中离子总数增加C加入少量溶液，反应()的平衡逆向移动D加入少量固体，平衡时与的比值保持不变25时，溶液中随pH的变化关系如图。当时，设、与的平衡浓度分别为x、y、，则x、y、z之间的关系式为_；计算溶液中的平衡浓度_(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。在稀溶液中，一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长()有关；在一定波长

4、范围内，最大A对应的波长()取决于物质的结构特征；浓度越高，A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收程度之和。为研究对反应()和()平衡的影响，配制浓度相同、不同的稀溶液，测得其A随的变化曲线如图，波长、和中，与的最接近的是_；溶液从a变到b的过程中，的值_(填“增大”“减小”或“不变”)。3（2022湖南卷）2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气：.下列说法正确的是_；A平衡时向容器中充入惰性气体，反应的平衡逆向移动B混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达

5、到平衡C平衡时的体积分数可能大于D将炭块粉碎，可加快反应速率反应平衡时，的转化率为，CO的物质的量为。此时，整个体系_(填“吸收”或“放出”)热量_kJ，反应的平衡常数_(以分压表示，分压=总压物质的量分数)。(2)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下：某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，则该溶液的_(该温度下的)；再生塔中产生的离子方程式为_；利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为_。1（2021山东卷）2甲氧基2甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：反应：+CH3OH H1反应：+CH3OHH2反应： H3

6、回答下列问题：（1）反应、以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是_(用系统命名法命名)；的数值范围是_(填标号)。A1（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为。已知反应的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为_mol，反应的平衡常数Kx1=_。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应的化学平衡将_(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=_。（3）为研究反应体系的动力学行为

7、，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为_(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应的正反应速率v正_逆反应速率v逆(填“”“”或“=)。2（2021浙江卷）含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：（1）实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量：。判断该反应的自发性并说明理由_。（2）已知。时，在一恒容密闭反应器中充入一定量的和，当反应达到平衡后测得、和的浓度分别为、和。该温度下反应的平衡常数为_。平衡时的转化率为_。（3）工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。下列说法正确的是_。A须采用

8、高温高压的反应条件使氧化为B进入接触室之前的气流无需净化处理C通入过量的空气可以提高含硫矿石和的转化率D在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收以提高吸收速率接触室结构如图1所示，其中14表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是_。A B C D E. F. G.对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画出反应的转化率与最适宜温度(曲线)、平衡转化率与温度(曲线)的关系曲线示意图(标明曲线、)_。（4）一定条件下，在溶液体系中，检测得到pH时间振荡曲线如图4，同时观察到体系由澄清浑浊澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其

9、中的2个离子方程式。._；.；._。3（2021广东卷）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g) H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s) H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) H5（1）根据盖斯定律，反应a的H1=_(写出一个代数式即可)。（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_。A增大CO2与CH4的浓

10、度，反应a、b、c的正反应速率都增加B移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动C加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率D降低反应温度，反应ae的正、逆反应速率都减小（3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_步进行，其中，第_步的正反应活化能最大。（4）设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e的ln K随（温度的倒数）的变化如图所示。反应a、c、e中，属于吸热反应的有_(填字母)。反应c的相对压力平衡常数表达式为K=_。在图中A点对应

11、温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_。（5）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_。4（2021河北卷）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。（1）大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25时，相关物质的燃烧热数据如表：物质H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃烧热H(kJmol1)285.8393.53267.5（1）则25时H2(g)和C(

12、石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为_。（2）雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：CO2(g)=CO2(aq)CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO(aq)25时，反应的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压物质的量分数)，比例系数为ymolL1kPa1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为_molL1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO的电离)（3）105时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)+

13、H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于_kPa。（4）我国科学家研究LiCO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：LiCO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在_(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤的离子方程式。.2CO2+2e=C2O .C2O=CO2+CO._ .CO+2Li+=Li2CO

14、3研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_。.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO2电还原为CO从易到难的顺序为_(用a、b、c字母排序)。5（2021湖南卷）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法I：氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键键能946436.0390.8一定温度下，利用催化剂将分解为和。回答下列问题：（1）反应_

15、；（2）已知该反应的，在下列哪些温度下反应能自发进行？_(填标号)A25 B125 C225 D325（3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。若保持容器体积不变，时反应达到平衡，用的浓度变化表示时间内的反应速率_(用含的代数式表示)时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是_(用图中a、b、c、d表示)，理由是_；在该温度下，反应的标准平衡常数_。(已知：分压=总压该组分物质的量分数，对于反应，其中，、为各组分的平衡分压)。

16、方法：氨电解法制氢气利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。（4）电解过程中的移动方向为_(填“从左往右”或“从右往左”)；（5）阳极的电极反应式为_。KOH溶液KOH溶液6（2021浙江卷）“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答：（1）电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是_。（2）下列说法不正确的是_。A可采用碱石灰干燥氯气B可通过排饱和食盐水法收集氯气C常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中D工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸（3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：Cl2(g)Cl2(aq) K

17、1=c(Cl2)/pCl 2(aq) + H2O(l)H+ (aq)+Cl (aq) + HClO(aq) K2其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。Cl2(g)Cl2(aq)的焓变H1_0。(填”、“=”或“”)平衡常数K2的表达式为K2=_。氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=_。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离)（4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为；I.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) HI=181 molL1，KI=3

18、.41029II.2C(s)+O2(g)2CO(g) HII= 221 molL1，KII=1.21048结合数据说明氯化过程中加碳的理由_ 。（5）在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 molL1，反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是_。A适当提高反应温度 B改变催化剂C适当降低反应温度 D改变反应物浓度7（2021北京高考真题）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化

19、性和还原性的变化规律。(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。反应的离子方程式是_。电极反应式：i.还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2Oii.氧化反应：_。根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。ii.随c(Cl-)降低，_。补充实验证实了中的分析。实验操作试剂产物I较浓H2SO4有氯气IIa有氯气IIIa+b无氯气 a是_，b是_。(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2

20、反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_，从原子结构角度说明理由_。(3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是_。(4)Ag分别与1molL1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：_。(5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_。8（2021北京高考真题）某小组实验验证“Ag+Fe2+Fe3+Ag”为可逆反应并测定其平衡常数。(1)实验验证实验I：将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mo/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液

21、呈黄色。实验II：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是_。II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是_。综合上述实验，证实“Ag+Fe2+Fe3+Ag”为可逆反应。小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象_。 (2)测定平衡常数实验：一定温度下，待实验中反应达到平衡状态时，取v mL上层清液，用c1 mol/L KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。资料：Ag+SCN-AgSCN（白色）

22、 K=1012Fe3+SCN-FeSCN2+（红色） K=102.3滴定过程中Fe3+的作用是_。测得平衡常数K=_。(3)思考问题取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值_(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。不用实验II中清液测定K的原因是_。9（2021北京高考真题）环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。 (1)阳极室产生Cl2后发生的反应有：_、CH2=CH2+HClOHOCH2CH2Cl。结合电极反应式说明生成溶液a的原理_。(2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。电解效率和选择性S的定义：(B)=100%S(B)=100

23、%若(EO)=100%，则溶液b的溶质为_。当乙烯完全消耗时，测得(EO)70%，S(EO)97%，推测(EO)70%的原因：I.阳极有H2O放电II.阳极有乙烯放电III.阳极室流出液中含有Cl2和HClOi.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是_。ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，(CO2)_%。经检验阳极放电产物没有CO2。iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是_。可选试剂：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。10（2021天津高考真题）铁单质及其化合物的应用非常广泛。(1)基态Fe原子的价层电子排布式为_。(2)用X射线衍射测定，得到Fe

24、的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为_。每个晶胞B中含Fe原子数为_。 (3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式_。从能量角度分析，铁触媒的作用是_。 (4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如、。某同学按如下步骤完成实验： 为浅紫色，但溶液却呈黄色，其原因是_，为了能观察到溶液中的浅紫色，可采取的方法是_。已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡：；，向溶液中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其离子方程式为_，平衡常数为_

25、(用K1和K2表示)。11（2021天津高考真题）CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应，回答下列问题：(1)CH4的电子式为_，CS2分子的立体构型为_。(2)某温度下，若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为21时开始反应。当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为_。当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是_(填序号)。a气体密度b气体总压cCH4与S2体积比dCS2的体积分数(3)一定条件下，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。

26、据图分析，生成CS2的反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600650的条件下进行此反应，不采用低于600的原因是_。 (4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S，可实现废物利用，保护环境，写出其中一个反应的化学方程式_。12（2021辽宁高考真题）苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：.主反应：(g)+3H2(g)(g) H10回答下列问题：(1)已知：.2 (g)+15O2(g)12CO2(g)+6H2O(l) H4.(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H5则_(用、和

27、表示)。(2)有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有_。A适当升温B适当降温C适当加压D适当减压(3)反应在管式反应器中进行，实际投料往往在的基础上适当增大用量，其目的是_。(4)氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当中混有微量或等杂质时，会导致反应的产率降低，推测其可能原因为_。 (5)催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，下图中可作为酸性中心的原子的标号是_(填“”“”或“”)。 (6)恒压反应器中，按照投料，发生、反应，总压为，平衡时苯的转化率为，环己烷的分压为p，则反应1的_(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计

28、算，分压=总压物质的量分数)。13（2021海南高考真题）碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25，时：葡萄糖完全燃烧生成和，放出热量。 。回答问题：(1)25时，与经光合作用生成葡萄糖和的热化学方程式为_。(2)25，时，气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知、键的键焓分别为、，分子中碳氧键的键焓为_。(3)溶于水的只有部分转化为，大部分以水合的形式存在，水合可用表示。已知25时，的平衡常数，正反应的速率可表示为，逆反应的速率可表示为，则_(用含的代数式表示)。(4)25时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应：，其平衡常数_。已知，(5)溶洞景区限制参观的游客数量，主要原

29、因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因_。14（2021湖北高考真题）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)H1=+125kJmol-1反应(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)H2=-118kJmol-1(1)已知键能：E(CH)=416kJmol-1，E(HH)=436kJmol-1，由此计算生成1mol碳碳键放出的能量为_kJ。(2)对于反应，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，

30、从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是_。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应的平衡常数Kp=_kPa(以分压表示，分压=总压物质的量分数，保留一位小数)。 (3)在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。01.2s生成C3H6的平均速率为_kPas-1；在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于21的原因为_。(4)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85的混合

31、气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k，k为速率常数)：反应：2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) k反应：2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g) k实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-kp(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为_，其理由是_。15（2021江苏高考真题）甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。 (1)500时，CH4与H2O重整主要发生下列反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)已知CaO(s)+CO2(g)

32、=CaCO3(s) H=-178.8kJmol-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是_。(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H=246.5kJmol-1反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) H=41.2kJmol-1反应III：2CO(g)=CO2(g)+C(s) H=-172.5kJmol-1在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的H=_。1.01105Pa下，将n起始(C

33、O2)：n起始(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图1所示。800下CO2平衡转化率远大于600下CO2平衡转化率，其原因是_。 (3)利用铜铈氧化物(xCuOyCeO2，Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO，催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化，可能机理如图2所示。将n(CO)：n(O2)：n(H2)：n(N2)=1：1：49：49的混合气体以一定流速通过装有xCuOyCeO2催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。 Ce基态原子核外电子排布式为Xe4f15d16s2，图2所示机理的步骤(i)中，元素Cu、

34、Ce化合价发生的变化为_。当催化氧化温度超过150时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是_。12020江苏卷CO2/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。（1）CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO，其离子方程式为_；其他条件不变，HCO3转化为HCOO的转化率随温度的变化如图1所示。反应温度在4080范围内，HCO3催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是_。（2） HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如图2所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。电池负极电极反应式为_

35、；放电过程中需补充的物质A为_(填化学式)。图2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_。（3） HCOOH催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图3所示。HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成_(填化学式)。研究发现：其他条件不变时，以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是_。22020天津卷利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：. 半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物（1）图1为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为 。（2）若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为 ，另一产物为 。若将该催化剂置于AgNO3溶液中，产物之一为O2，写出生成另一产物的离子反应式 。. 用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应）（3）某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为 a molL1和3 a molL1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为 。（4