异丙醇可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题：

1. 异丙醇 $\text{[math]}$ 可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯 $\text{[math]}$ 的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：

Ⅰ. $\text{[math]}$

Ⅱ. $\text{[math]}$

回答下列问题：

(1) 已知 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 燃烧生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的热化学方程式为。

(2) 在 $\text{[math]}$ 下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：

反应时间 $\text{[math]}$	0	4	8	12	t	20
$\text{[math]}$ 浓度 $\text{[math]}$	0	2440	3200	3600	4000	4100

① $\text{[math]}$ 内， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

②t16(填“>”“<”或“=”)。

(3) 在恒温刚性密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是(填标号)。

a. $\text{[math]}$ 的分压不变 b.混合气体密度不变

c. $\text{[math]}$ d. $\text{[math]}$

(4) 在一定条件下，若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，则丙烯的产率为。

(5) 下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时 $\text{[math]}$ 与温度的关系曲线。

(已知：对于可逆反应 $\text{[math]}$ ，任意时刻 $\text{[math]}$ ，式中 $\text{[math]}$ )表示物质×的分压)

①在 $\text{[math]}$ 恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的点(填“甲”“乙”或“丙”)，判断依据是。

② $\text{[math]}$ 时，在密闭容器中加入一定量的 $\text{[math]}$ ，体系达到平衡后，测得 $\text{[math]}$ 的分压为 $\text{[math]}$ ，则水蒸气的分压为 $\text{[math]}$ (用含x的代数式表示)。

【考点】

盖斯定律及其应用; 化学反应速率与化学平衡的综合应用;

【答案】

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综合题困难

1. 甲醇水蒸气重整制氢已经成为工业上制取氢气的重要工艺，甲醇水蒸气重整过程中可能出现以下反应：

反应Ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应Ⅲ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，反应Ⅲ可在(填“高温”或“低温”或“任意温度”)下可自发进行。

(2) 一定温度下，将1mol甲醇与3mol水蒸气投入密闭容器中发生反应，一段时间后达到平衡，测得甲醇的转化率为80%，水蒸气体积分数为 $\text{[math]}$ ，则

①该反应中水蒸气的转化率为。

②反应Ⅰ的压强平衡常数 $\text{[math]}$ 。

③若对体系增大压强，反应Ⅰ平衡(填“移动”或“不移动”)。

(3) 某科研团队对光催化还原 $\text{[math]}$ 转化为甲醇进行研究(原理如图)，取得了一定进展。

①电极1的电势(填“高于”或“低于”)电极2的电势。

②该光催化过程的总反应方程式为。

综合题普通

2. 近几年经济发展迅速，汽车数量越来越多，在方便我们的工作和生活的同时，也带来了严重的环境问题，为了消除汽车尾气对大气环境和人体健康造成的影响，科学家们想了很多处理尾气的方法。

(1) 活性炭可用于处理汽车尾气中的NO，有关反应为C(s)＋2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)＋CO₂(g)。

①判断该反应达到平衡的标志为。(填标号)

A．容器内气体的物质的量恒定 B．NO、N₂、CO₂的物质的量之比为2：1：1

C．v_正(NO)=2v_逆(CO₂) D．容器内气体密度恒定

②某温度时，向4L体积恒定的密闭容器中充入一定量N₂和CO₂发生反应：N₂(g)＋CO₂(g) $\text{[math]}$ C(s)＋2NO(g)；其中CO₂、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题：

a.图中A点v_正v_逆(填“>”“<”或“=”)。

b.0～20min内的N₂平均反应速率v=；在此过程中，气体的平均相对分子质量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

c.第20min时，外界改变的条件可能是。

(2) CO可以与NO₂反应：4CO(g)＋2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂(g)＋4CO₂(g)，如图为该反应中CO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的图像，根据图像分析：△H0(填“>”或“<”，下同)；p₁p₂_。

(3) 在汽车排气管上安装催化转化器可以有效降低汽车尾气中的NO和CO，反应方程式为：2CO(g)＋2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)＋2CO₂(g)，若在密闭的容积不变的容器中进行该反应，起始加入的CO和NO的物质的量之比为3：2，起始压强为p，达到平衡时总压强为起始压强的85%，则该反应的化学平衡常数K_p=。(K_p为以分压表示的平衡常数，分压=总压×某物质的物质的量分数)

综合题普通

3. 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯。

主反应： $\text{[math]}$

副反应： $\text{[math]}$

(1) $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 。

(2) 主反应的部分反应历程如下图所示(图中IS表示起始态，TS表示过渡态，FS表示终态)。这一部分反应中慢反应的活化能 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(3) 提高乙烯平衡产率的方法是(任写两条)，提高乙烯单位时间产量的关键因素是。

(4) 工业上催化氧化制乙烯时，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺入惰性气体，即将一定比例的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合气体以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测得乙烯的产率如下图所示。

①曲线Ⅰ中，a点右侧乙烯产量随温度升高而降低的原因是。

②两种催化剂比较，催化剂Ⅱ的优点与不足是。

(5) 一定温度下，维持压强为 $\text{[math]}$ ，向反应装置中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 的混合气体，经过 $\text{[math]}$ 后，反应达到平衡，此时乙烷的转化率为 $\text{[math]}$ ，乙烯选择性为 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ )。反应速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，该温度下反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

综合题普通