某研究小组探究饮用水中铁锰的来源和去除原理。I.铁锰来源某地区地下水铁锰含量和国家标准对比某些地区地下水常见微粒含量(mg/L)国家饮用水标准(mg/L)Fe2+Mn2+HCOCO2Fe2+Mn2+pH4～200.4～31～1.530～700.30.16.5～8.5（1）利用FeCO3溶解度计算溶出的Fe2+为1.1mg/L，依据上表数据，结合平衡移动原理，解释地下水中Fe2+含量远大于1.1mg/L的原因。II.去除原理（2）自然氧化法：①曝气池中使水呈“沸腾”状的作用。②补全曝气池中氧化Fe2+时发生反应的离子方程式：Fe2++O2+H2O=Fe(OH)3+。此方法铁去除时间长，锰去除率低。（3）药剂氧化法：工业上可以采用强氧化剂(ClO2、液氯、双氧水等)，直接氧化Fe2+、Mn2+生成Fe(OH)3和MnO2除去。某实验中pH=6.5时，Fe2+、Mn2+浓度随ClO2投加量的变化曲线如图：①ClO2投加量小于1.2mg/L时，可以得出Fe2+、Mn2+性质差异的结论是。②分析图中数据ClO2氧化Mn2+是可逆反应。写出反应的离子方程式。③写出两种提高锰去除率的方法。

1. 低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料，在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。研究其合成方法受到科学家的青睐。回答下列问题：

298K时，乙烷的裂解反应历程如图所示：

①图中基元反应b(填“是”或“不是”)该反应的决速步骤。

已知：乙烷的燃烧热 $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$ ，计算乙烯的燃烧热 $\text{[math]}$ 。

②对于该反应，一定温度下，当总压恒定为100kPa，往甲密闭容器中通入amol $\text{[math]}$ ，往乙密闭容器中通入amol $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体( $\text{[math]}$ 不参与反应)，达到平衡时， $\text{[math]}$ 的转化率：甲乙(填“>”“=”或“<”)。

③在乙烷裂解制乙烯的过程中，可能发生多个反应，反应的平衡常数对数值( $\text{[math]}$ )与温度的倒数( $\text{[math]}$ )的关系如图所示。工业上一般选择温度在1000K左右的可能原因是。

(2) 一定条件下，碘甲烷( $\text{[math]}$ )热裂解制低碳烯烃的主要反应有：

反应ⅰ： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

反应ⅱ： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

反应ⅲ： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

①结合题给信息，请推测有利于提高乙烯产率的措施有(至少答两点)。

②其他条件不变，起始压强为0.1aMPa，向容积为1L的恒容密闭容器中投入1mol $\text{[math]}$ ，只发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占气体组分物质的量分数的影响如图26所示。当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，(填“能”或“不能”)说明该体系达到平衡状态。715K条件下，平衡时反应ⅰ的压强平衡常数 $\text{[math]}$ MPa．

综合题困难

2. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料合成尿素 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图所示：

(1) 第一步： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

第二步： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

①图中 $\text{[math]}$ kJ/mol。(用 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 代数表达式)

②反应速率较快的是反应(填“第一步”或“第二步”)，原因是。

③能加快正反应速率且能提高 $\text{[math]}$ 平衡转化率的措施是(填序号)

A．高温 B．降低 $\text{[math]}$ 浓度 C．高压 D．分离出尿素 E．催化剂

(2) 在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2mol 的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在一定条件下发生反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。

①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是(填序号)。

A． $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量之比保持不变时 B．CO和 $\text{[math]}$ 的浓度相等时

C．反应速率： $\text{[math]}$ D．同时断裂1mol C-H键和2mol H-H键

②由图乙可知，压强 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”，下同)；Y点速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

③将上述反应放在恒温恒容密闭容器中反应，测得起始压强为 $\text{[math]}$ ，反应后甲烷转换率为50%。已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数 $\text{[math]}$ ，则X点对应温度下的 $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 的代数式表示)。

综合题普通

3. 研究CO₂资源的综合利用，对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。

(1) 已知：

Ⅰ． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅱ． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅲ． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

②一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO₂和3molH₂ ，发生上述反应，达到平衡时，容器中CH₃OH(g)的物质的量为0.5mol；CO的物质的量为0.3mol；此时H₂O(g)的浓度为mol·L^-1。

(2) CO₂在Cu—ZnO催化下，同时发生反应Ⅰ、Ⅲ；此方法是解决温室效应和能源短缺问题的重要手段。保持温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入一定量的CO₂及H₂；起始及达到平衡时(t min时恰好达到平衡)；容器内各气体物质的量及总压强如下表：

	物质的量/mol					总压强/kPa
	CO₂	H₂	CH₃OH(g)	CO	H₂O(g)	总压强/kPa
起始	0.5	0.9	0	0	0	p₀
平衡			n		0.3	p

若反应Ⅰ、Ⅲ均达到平衡时，p₀=1.4p；则表中n=；0～t min内，CO₂的分压变化率为kPa·min^-¹；反应Ⅰ的平衡常数K_p=(kPa)^-2(用含p的式子表示)。

(3) CO₂催化加氢制甲烷涉及的反应主要有：

主反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

副反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

若将CO₂和H₂按体积比为1∶4混合(n_总=5mol)；匀速通入装有催化剂的反应容器中，发生反应(包括主反应和副反应)。反应相同时间，CO₂转化率、CH₄和CO选择性随温度变化的曲线分别如图所示。

①a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为v_正(a)(填“>”、“=”或“<”)v_逆(a)。

②催化剂在较低温度时主要选择(填“主反应”或“副反应”)。

③350～400℃；CO₂转化率呈现减小的变化趋势，其原因是。

综合题困难

1. 脱除汽车尾气中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 包括以下两个反应：

① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

将恒定组成的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合气通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如下。

已知： $\text{[math]}$ 的脱除率 $\text{[math]}$

下列分析不正确的是

A. 低温不利于 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的脱除 B. $\text{[math]}$ ，该时间段内几乎不发生反应①，主要发生反应② C. $\text{[math]}$ ，该时间段内 $\text{[math]}$ 的脱除率约为88% D. 高温下的主要脱除反应为： $\text{[math]}$

单选题普通

2. 2018年10月15日，中国用“长征三号乙”运载火箭成功以“一箭双星”方式发射北斗三号全球组网卫星系统第15、16号卫星，其火箭推进剂为高氯酸铵( $\text{[math]}$ )等。制备 $\text{[math]}$ 的工艺流程如下：

饱和食盐水 $\text{[math]}$ 粗品

下列说法错误的是

A. $\text{[math]}$ 属于离子化合物 B. 该条件下溶解度： $\text{[math]}$ C. 电解 $\text{[math]}$ 溶解时阳极反应式为 $\text{[math]}$ D. 该流程中可循环利用的物质是 $\text{[math]}$

单选题普通

3. 一定温度下，在某密闭容器中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生下列反应，并达到平衡状态： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是

A. 升高温度， $\text{[math]}$ B. 加入 $\text{[math]}$ ，平衡正向移动，平衡常数增大 C. 使用合适的催化剂，可提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率 D. 压缩容器的容积，平衡时 $\text{[math]}$ 的物质的量增大

单选题普通

1. 水煤气变换 $\text{[math]}$ 是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 由曾做过下列实验：①使纯 $\text{[math]}$ 缓慢地通过处于 $\text{[math]}$ 下的过量氧化钴 $\text{[math]}$ ，氧化钴部分被还原为金属钴 $\text{[math]}$ ，平衡后气体中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数为0.0250。

②在同一温度下用 $\text{[math]}$ 还原 $\text{[math]}$ ，平衡后气体中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数为0.0192。

根据上述实验结果判断，还原 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 的倾向是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“大于”或“小于”)。

(2) $\text{[math]}$ 时，在密闭容器中将等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中 $\text{[math]}$ 比的物质的量分数为_______(填标号)。

A． $\text{[math]}$ B.0.25 C． $\text{[math]}$ D.0.50 E． $\text{[math]}$

(3) $\text{[math]}$ 研究了 $\text{[math]}$ 时水煤气变换中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分压随时间变化关系(如下图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相等、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相等。

计算曲线a的反应在 $\text{[math]}$ 内的平均速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 的曲线是。 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 随时间变化关系的曲线是。

综合题困难

2. 低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料，在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。研究其合成方法受到科学家的青睐。回答下列问题：

(1) 乙烷直接脱氢制乙烯法

298K时，乙烷的裂解反应历程如图所示：

①图中基元反应b(填“是”或“不是”)该反应的决速步骤。

已知：乙烷的燃烧热 $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$ ，计算乙烯的燃烧热 $\text{[math]}$ 。

②对于该反应，一定温度下，当总压恒定为100kPa，往甲密闭容器中通入amol $\text{[math]}$ ，往乙密闭容器中通入amol $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体( $\text{[math]}$ 不参与反应)，达到平衡时， $\text{[math]}$ 的转化率：甲乙(填“>”“=”或“<”)。

③在乙烷裂解制乙烯的过程中，可能发生多个反应，反应的平衡常数对数值( $\text{[math]}$ )与温度的倒数( $\text{[math]}$ )的关系如图所示。工业上一般选择温度在1000K左右的可能原因是。

(2) 一定条件下，碘甲烷( $\text{[math]}$ )热裂解制低碳烯烃的主要反应有：

反应ⅰ： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

反应ⅱ： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

反应ⅲ： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

①结合题给信息，请推测有利于提高乙烯产率的措施有(至少答两点)。

②其他条件不变，起始压强为0.1aMPa，向容积为1L的恒容密闭容器中投入1mol $\text{[math]}$ ，只发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占气体组分物质的量分数的影响如图26所示。当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，(填“能”或“不能”)说明该体系达到平衡状态。715K条件下，平衡时反应ⅰ的压强平衡常数 $\text{[math]}$ MPa．

综合题困难

3. 丙烯腈( $\text{[math]}$ )是一种重要的化工原料。工业上以 $\text{[math]}$ 为载气，用 $\text{[math]}$ 作催化剂生产 $\text{[math]}$ 的流程如下：

已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定：

②反应釜Ⅰ中发生的反应：

ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③反应釜Ⅱ中发生的反应：

ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

ⅲ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。

回答下列问题：

(1) 总反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、和 $\text{[math]}$ 的代数式表示)；

(2) 进料混合气中 $\text{[math]}$ ，出料中四种物质( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )的流量，(单位时间内出料口流出的物质的量)随时间变化关系如图：

①表示 $\text{[math]}$ 的曲线是(填“a”“b”或“c”)；

②反应釜Ⅰ中加入 $\text{[math]}$ 的作用是。

③出料中没有检测到 $\text{[math]}$ 的原因是。

④反应 $\text{[math]}$ 后，a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是。

(3) 催化剂 $\text{[math]}$ 再生时会释放 $\text{[math]}$ ，可用氨水吸收获得 $\text{[math]}$ 。现将一定量的 $\text{[math]}$ 固体(含 $\text{[math]}$ 水)置于密闭真空容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 的分压为 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ ℃下进行干燥。为保证 $\text{[math]}$ 不分解， $\text{[math]}$ 的分压应不低于 $\text{[math]}$ (已知 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 分解的平衡常数 $\text{[math]}$ )；

(4) 以 $\text{[math]}$ 为原料，稀硫酸为电解液，Sn作阴极，用电解的方法可制得 $\text{[math]}$ ，其阴极反应式。

实验探究题困难

1. 室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v₁=k₁c²(M)，反应②的速率可表示为v₂=k₂c²(M) (k₁、k₂为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是（）

A. 0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10^-8mol•L^-1•min^-1 B. 反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C. 如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z D. 反应①的活化能比反应②的活化能大

单选题普通

2. 取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I^-存在下分解：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑。在一定温度下，测得O₂的放出量，转换成H₂O₂浓度(c)如下表：

t/min	0	20	40	60	80
c/(mol·L^-1)	0.80	0.40	0.20	0.10	0.050

下列说法错误的是（）

A. 反应20min时，测得O₂体积为224mL(标准状况) B. 20~40min，消耗H₂O₂的平均速率为0.010mol·L^-1·min^-1 C. 第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D. H₂O₂分解酶或Fe₂O₃代替I^-也可以催化H₂O₂分解

单选题普通

3. CH₄与CO₂重整生成H₂和CO的过程中主要发生下列反应

$\text{[math]}$

在恒压、反应物起始物质的量比 $\text{[math]}$ 条件下，CH₄和CO₂的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是（）

A. 升高温度、增大压强均有利于提高CH₄的平衡转化率 B. 曲线B表示CH₄的平衡转化率随温度的变化 C. 相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠 D. 恒压、800K、n(CH₄)：n(CO₂)=1：1条件下，反应至CH₄转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH₄转化率能达到Y点的值

多选题普通

某些地区地下水常见微粒含量(mg/L)				国家饮用水标准(mg/L)
Fe²⁺	Mn²⁺	HCO $\text{[math]}$	CO₂	Fe²⁺	Mn²⁺	pH
4～20	0.4～3	1～1.5	30～70	0.3	0.1	6.5～8.5