易错化学反应原理综合题题组（原卷版）-2025年高考化学复习易错题（新高考）

易错化学反应原理综合题题组

CHO

)是生产氨苇青霉素、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化氧化a法和电催化氧化法。

I.气相催化氧化法(以Ce/ZSM-5为催化剂)主要反应：

(g)+H2O(g)AH

(1)已矢口:

(g)+8O2(g)=7CO2(g)+3H2O(g)AH=-3452.6kJ/mol

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

-1

(g)+H2O(g)AH=kJmol

(2)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

实际生成苯甲醛的物质的量

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=xlOO%

实际消耗甲苯总的物质的量

苯甲醛的收率=理论解"■需装大值

xlOO%)

55

14

501

45(380,12)12

1

/%

史40

(380,40)10

1

^;

姒35

苯甲醛的选择性\0

0

3O1一甲苯的转化率>

■一苯甲醛的收率

25

_I(380,4.8)

204

3

320360380400420440

温度/度

16

/兴

赵

造

姒

M假

M

空缝/h-i

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，单位为相；

②苯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2500h-i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.350℃>5000h-'B.350℃、2500b1

C.410℃>5000b1D.410℃>2500限

II.电催化氧化法

以硫酸酸化的MnSCU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O.lmolH2时，左池可产生molx^

N

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

。仁口为原料合成丙烯睛的反应过程如下:

HO

TiO

反应I：2

△

HOO人(g)0^(g)+H2O(g)//,

反应II：0Ao八X(g)+NH^g)普J^(g)(g)+H2O(g)+\/°H(g)△也

科学家通过DFT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：

<：(g)吗4/小©+乩0值)

5>^NH2

已知：部分化学键键能如下表所示:

化学键C-HO-HN-HC-CC-Nc=cc-oc=oC=N

键能(kJmoH)413463389348305615351745891

（l）q步反应的热化学方程式为。

（2）在盛有催化剂TiO?、压强为200kPa的恒压密闭容器中按体积比2:15充入U/^/、和NH3发

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

100%

90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%（

150200250300350

温度（。0

①AH】0（填">”“<»）。

②含碳物质检测过程中，未检测出、XNH（g）'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n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、的相对大小：反应I反应n（填“才或"="）。

⑤上述条件下丙烯晴的平衡产率不高，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_________o

3.（2024届广东省揭阳二模）CO、NO,（主要指NO和NC>2）是大气主要污染物之一、有效去除大气中的

CO、NO工是环境保护的重要课题。

已知：

反应：「

1co(g)+1o2(g)=co2(g)AH|=-283.0kJmo

反应2：N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH?=+180.0kJ.moL

反应3：2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)叫

反应4：2H2(g)+2NO(g)^N2(g)+2H2O(g)皿

回答下列问题：

1

(1)计算AH3=kJ.mor，已知反应3的AS=-200J.mo『.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。

IT

UO

.I

IP

/过程

蝴1

篝2里毁过程5过程6

器而'、一-率‘粽；/''、何"羽8

我-68.4

要-2或5咚遍5-28^8-258.0\

_______________________________________________柒5.0,

反应历程

①(填“>”或“<”)0.

②该反应历程的决速步骤为—O

③可提高该反应中NO平衡转化率的措施有—(填两条)。

(3)向密闭容器中充入一定量的H?(g)和NO(g),保持总压为p°kPa,发生反应4.当木奇=1时NO的

"(H,)

平衡转化率随温度「以及7；K下NO的平衡转化率随投料比点古的变化关系如图：

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.2V正(NO)=v逆(M)

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

③a、d两点对应的平衡常数大小比较为((填或。

④b点对应条件下的压强平衡常数勺=kPa-(0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)Fe3+和HR发生络合反应生成有色物质：

Fe3+(aq)+HR(aq)U[FeR『(aq)+H+(aq)AH<0

①基态Fe3+的价电子排布式为0

②下列有关上述络合反应的说法中，正确的有(填标号)。

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厂的生成

D.升高温度，该平衡正向移动

(2)紫外光催化[FeRr降解：

若有机酸为CH3coOH,则光催化降解反应的离子方程式为：o

、N+,紫外光小

r/3+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)UR-(aq)+H+(aq)AH,

(ii)HR(aq)UHR(有机相)AH?

(iii)2HR(有机相)U(HR)2(有机相)AH3

(3)根据盖斯定律，反应2七风)+211+网)0(印<)2(有机相)的公114=。

(4)水相的pH以及体系温度(T)对HR的平衡分配比(D)有影响。

曰如D"HR)有机相+2C[(HR)Z]有机相

知：一c(HR)水相+正)水相。

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.

£

7

42115

俎

0105

躯

中

°246810pH

②当所配制的HR溶液pH=1时，IgD随—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=l,c（HR）aq=0.02mol.L\忽略水相中HR的电

离，则有机相中c（HR）有机相mol］一；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）铭及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用，<3与。3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如

图1所示。则X（g）fY（g）过程的焰变蛇=。（列出计算式）

（2）我国科学家采用CrQ3（SG）和H-SAPO-34复合催化剂极大提高短链烯煌选择性。CO?和在催化剂

Cr2C>3（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，C0?一甲氧基（H3co*）过程中，的生成是决速步骤。（填化学式）

②H-SAPO-34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）。短链烯崎选

择性提高的原因是。

（3）废水中铝（VI）主要以CrQ；和CrOj形式存在，处理的方法之一是将铭（VI）还原为CB,再转化为

+

Cr（OH）3沉淀。常温下，Cr?。/和CrOj在溶液中存在如下平衡：Cr2O^+H2O2CrOr+2H,,该反应

的平衡常数K=lxlO*。

①若废水中Cr（VI）的总物质的量浓度c[Cr（VI）],e=2c（Cr2O^）+c（CrO；一）=0.20Imol/L,要将废水中

c（Cr。-）: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>+凡0彳^250j+2H+说法正确的是（填序号）

A.反应达平衡时，Cr?。）今和CrOV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KQ。固体，平衡时/（CrOf）与cgB；）之比保持不变

（4）纳米零价铁可处理电镀废水中的甘氨酸铭。

①甘氨酸铭（结构简式如图3所示）分子中与铭配位的原子为0

(>

*13

②纳米零价铁对甘氨酸铭的去除机理如图4所示。对初始铭浓度为20mg/L的甘氨酸铭去除率进行研究，总

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.甲醇-水催化重整可获得氢气。

（1）表中数据是该反应中相关物质的标准摩尔生成焰（AR"数据（标准摩尔生成熔是指在298.15K、lOOkPa下

由稳定态单质生成Imol化合物时的焰变）。

物质H2(g)82(g)H2O(g)CH30H(g)

AfH^/(kJ-mor')0-393.5-241.8-200.7

则CH30H（g）+H2O（g）=CC）2（g）+3H2（g）AH=kJ.mol1,该反应在_____（填“高温”“低温”或“任意温

度”）下能自发进行。

II.乙醇-水催化重整亦可获得，主要反应如下：

反应①：C2H5OH（g）+3H2O2CO2（g）+6H2（g）AH1=+173.3kJ.mo-

反应②：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）AH2=+41.2kJ«mor'

⑵向恒容密闭容器中充入ImolC2H50H（g）和3moiHQ（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B（COj、应的产率随温度的变化曲线如图所示。

S(COH"CO)

xlOO%

n(cO2)+n(CO)

101

%

、

榔

忙

S80

X60

福40

c20

o

o

)

2

100200300400500600700

温度/℃

①为提高氢气的平衡产率，可采取的措施为(写出2条)。

②20(FC以后，解释曲线a随温度变化趋势的原因：o

③温度为50(TC时，反应经lOmin达到平衡，此时乙醇的转化率为60%,则0〜：lOmin内v(CH3cH_

kPa.min1,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1.2mol电子时，正极消耗的氧气的体积为一

L(标准状况下)。

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)AH1

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：

(1)在25。(2和lOlkPa下，ImolHQ(g)转变为ImolQ(l)时放出44.0kJ热量，CH’的燃烧热为

-890.3kJ-mor',CO的燃烧热为-283.0kJ-mo「，H,的燃烧热为_285.8kJ-mo「，则由\=

kJ-mol-1o

(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’的选择性随病而变化的

H(CH4)

情况如图所示［已知CH4的选择性=℃\Zu\X100%］。

n(CO2)+H(CH4J

%

、

到

那

姒

儡

<

y7

群

①图中表示CH《选择性变化的曲线是(填“甲”或“乙”)，保持才奇不变，曲线甲由B点达到A点

需要的条件为o

②相同温度下，向恒容容器内加入3molH?和imolCO,初始压强为lOMPa,平衡时H2。的物质的量为

mol,反应ii的Kp=(保留小数点后一位)。

(3)CO2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，CC>2催化加氢制甲醇总反应的化学方程式为O

8.(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CO2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：CO2(g)+3H2(g)；——-CH3OH(g)+H2O(g)△H|=-49.01kJ・molT

反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2>0

请回答下列问题：

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

(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)。

L00

TS3

50

>OS.0TS4

/90-TS1真那

啾-0.20TS5

混0三n/

女-t0.5

要.00\/\/-0.58

\"

-1.00

-1.50I-1-.40.

回

回

回

&&&回&G

))

)OO

KZZzKKK

HHhKK

—

E7sz+—

7+z*I+

++++*+

***O+S

GH*Z*H

H+oHQH

)7oOHO

g+*+HO

0r+*K

G0h*+OK

)oO*

O0OO。

OHqK

HQ

H

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(26(TC,1.8MPa)下，CO?和H2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;

MCHsOH）

ii.CH30H的选择性=xlOO%

n（C。?）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.v正(CO2尸3V逆32)

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0

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(CHQH)=molwh

反应II的化学平衡常数Kp(II)=(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：。

C02—1

CH3OH

阳离子交换膜

图2

9.（2024•山东荷泽二模）CH,还原CO?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）-2CO（g）+2H2（g）AH1

-1

II：CO2（g）+H2（g）^CO（g）+H2O（g）AH2=+41kJ-mol

回答下列问题：

（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纯净物时的焰变。一些物

质298K时的标准生成焰（网）

1

CH4（g）+3CO2（g）=4CO（g）+2H2O（g）AH=kJ,mor

H(

物质CH4(g)co(g)82(g)H2O(I)2g)

A/"/kJ.mol-1-74.8-110-393.5-2860

（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

22

（3）反应I的正、逆反应速率方程为：v正*"（CHjcg）、vffl=^-c（CO）.c（H2）,k正、%符合

F

阿伦尼乌斯公式Rln笈=-宁+C（E,为活化能：T为温度：R、c为常数），实验测得程的实验数据如图所

示，则正反应的活化能纥=____kJ.mor1,升高温度Rin》的值_____（填“增大”“减小”或“不变”）。

K逆

(

一

丝

-

o

m)(8.2,80)

.

f

E

U(8.4,20：

s

1----->

十/(IO%」)

（4）一定温度和压强下，重整反应中会因发生副反应CH/g）UC（s）+2H2（g）而产生积碳，从而导致催化

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____，［学的值_____

c（CHj

(填“增大”“减小”或“不变。

(5)在lOlkPa时，工业上按投料一温W=1加入刚性密闭容器中，只发生I、II两个反应，CH,和CO?的

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

是;计算1000K时反应n的压强平衡常数J=(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=总压x物质的量分数)。

啊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ICHjCOOH(g)+2H2O(g)2CO2(g)+4H2(g)阻

反应IICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2>0

回答下列问题：

⑴已知CH3coOH(g)和H2(g)的燃料热分别为_871kJ-moL、一286kJ-mo「，18g气态水转化为液态水

释放出44kJ的能量，则岫产,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H?(g)平衡产率的影响如图所示：

(填“a”或"b”)，水碳比(S/C)=2时，氏值)平衡产率随温度升高先增

大后逐渐减小，H?(g)平衡产率逐渐减小的原因可能是

n生成(CO)

(3)已知：S表示选择性,S(CO)=X100%；在〃（凡0）:“013coOH）=2:1时，IMPa

n生成(CO)+n生成(CO2)

下，平衡时s(co)和s(coj随温度的变化；35(rc下，平衡时S(co)和s(c。?)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。

图2图3

①35(TC下，C0?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2molH2O和ImolCH3co0H,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K0=(保留2位有效数

字)。

CHO

)是生产氨苇青霉素、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化氧化a法和电催化氧化法。

I.气相催化氧化法(以Ce/ZSM-5为催化剂)主要反应:

(g)+H2O(g)AH

(1)已知:

CHO

(g)+8O2(g)=7CO2(g)+3H2O(g)AH=-3452.6kJ/mol

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

-1

(g)+H2O(g)AH=kJmol

(2)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

实际生成苯甲醛的物质的量

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=xlOO%

实际消耗甲苯总的物质的量

苯甲醛的收率”论G黑牌幕大值

xlOO%)

55

320340360380400420440

温度FC

16

1

14

1

12

1%

、

史

10-

1那

o姒

o

假

树

色

4

.

0

^

1000300050007000

空缝/h-i

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hZ

②苯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2500h“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.350℃>5000b-1B.350℃、2500b-1

C.410℃、5000b1D.410℃,2500b1

II.电催化氧化法

以硫酸酸化的MnSO4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(Mmol用时，左池可产生______mol

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)AH1

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：

(1)在25。(2和lOlkPa下，ImolHQ(g)转变为ImolQ(l)时放出44.0kJ热量，CH4的燃烧热为

-890.3kJ-mor',CO的燃烧热为-283.0kJ-mo「，H,的燃烧热为_285.8kJ-mo『，则=

kJ-moF1o

"(H。)

(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CH4的选择性随木防变化的

情况如图所示［已知CH的选择性=a\、x100%］。

4

%

、

-坦

造

H2COH*

姒COOH*

官

<

^

螂

H2O

(填呻,或“乙”)，保持扁不变，曲线甲由点达到点

①图中表示CH4选择性变化的曲线是BA

需要的条件为

②相同温度下，向恒容容器内加入3mo叫和ImolCO,初始压强为10Mpa,平衡时H2。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?催化加氢制甲醇总反应的化学方程式为。

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CO2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：CO2(g)+3H2(g)；——-CH3OH(g)+H2O(g)△Hi=-49.01kJ・mol"

反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2>0

请回答下列问题：

(1)若利用反应I计算反应n的反应热4112,还需要知道一个化学反应的AH,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)。

1.00-TS3

>0.50TS4

史1TS1整泮、

*0.00-0.20TS5

髭―-0.55

-0.50--0.40\I\!

芸

-0.58

箕-1.00

-1.00

11.45'

-.50一」

&&®®®®®②0

Y)KZOO)

HKXKZH

77HEZ

E7—+—H

+E一z+

++++*+

***O+*&

®HHO**H

+HE)

O7OO+oOH

O+*Ro

&O+*Ee

)OH*Off+iOH

oOOQ*O

0HOHO

KQ

H

图

写出该反应机理中决速步的热化学方程式：O

(3)在恒温恒压(260。。L8MPa)下，CO?和H2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;

MCHsOH)

ii.CH30H的选择性=xlOO%

n(CC)2)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.vjE(CO2)=3vj£(H2)

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0

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(CHQH)=丑0卜炉：

反应II的化学平衡常数KP(II)=(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：。

阳离子交换膜

图2

14.(2024届•安徽合肥•三模)C0?催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：

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH^O；

②CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)AH2<0;

③CO2(g)+H2(g)^==iCO(g)+H2O(g)A^3>0O

回答下列问题：

(1)已知相关化学键键能如表所示：

化学键C-0c=oH-HO-HC-H

键能(kJ/mol)abcde

根据表中键能数据计算出叫=kJ,moL(用字母表示)-

(2)已知反应③的速率方程为唾=人正以CC>2)P(H2)、喔=%?(CO)-p(H率),其中等、爆分别为正、逆

反应的速率常数。

①如图所示（1g左表示速率常数的对数，;表示温度的倒数）a、b、c、d四条斜线中有两条分别表示1g左正、

②下列措施能使速率常数上减小的是（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

⑶在2L恒温恒容有某催化剂的密闭容器中充入2moic和6moi凡，发生上述三个反应。该温度下反应均

达平衡时，测得CH30H为Imol、CH4为0.4mol、CO为0.2mol,则CH30H的选择性为（CH3OH

选择性:悬牌修皤反应②的平衡常数为一（列出计算式即可）。

（4）若测得上述三个反应在不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择性如图所示：

%

、

榔

)7

M螂

^嘛2

N

2004006008001000

反应温度Ac

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℃