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微主题热练11 化学反应速率与化学平衡综合(一)（含解析）-2024年高考化学二轮复习
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这是一份微主题热练11 化学反应速率与化学平衡综合(一)（含解析）-2024年高考化学二轮复习，共11页。试卷主要包含了5 kJ/ml，7 kJ/ml等内容，欢迎下载使用。
(1)325 ℃时，水在Mn粉表面产生的H2可将CO2转化成甲酸，同时生成MnO。
①由H2O、Mn、CO2制备甲酸的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②直接加热H2与CO2难以生成甲酸，该条件下能较快生成甲酸的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)CO2加氢生成CH3OH的主要反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.5 kJ/ml
反应Ⅱ：H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH＝－41.2 kJ/ml
反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/ml
将n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3的混合气体置于密闭容器中，达到平衡时，体系中温度和压强对CH3OH的选择性影响如图1所示。
①压强的大小：p1________(填“<”或“>”)p2。
②CH3OH的选择性随温度升高而下降的原因是
_____________________________________________________________。
(3)CO2和环氧乙烷在MgO作催化剂的条件下合成碳酸乙烯酯。
①向MgCl2溶液中加入尿素[CO(NH2)2]生成Mg5(CO3)4(OH)2沉淀，同时有CO2气体产生，该反应的离子方程式为___________________________________
___________________________________________________________________。
②MgCl2与沉淀剂(尿素、氢氧化钠)反应生成沉淀，过滤后将沉淀焙烧得到MgO。与氢氧化钠作沉淀剂相比，用尿素作沉淀剂焙烧生成的MgO作催化剂效果更好，其原因是___________________________________________________
__________________________________________________________________。
③MgO催化CO2合成碳酸乙烯酯()可能的反应机理如图2所示。根据元素电负性的变化规律，步骤Ⅰ、Ⅱ的过程可描述为________________________
___________________________________________________________________。
2. (2023·南京三模)以NH3还原NOx的选择性催化还原(NH3－SCR)技术广泛应用于烟气(含NO、O2、N2等)脱硝。
(1)NOx大量排放造成的环境问题主要有____________________(填一种)。
(2)以Fe－Mn/TiO2催化的NH3－SCR反应机理如图1所示(字母A～D为中间体的代号)。
①NH3－SCR反应的化学方程式为__________________________________
___________________________________________________________________。
②根据元素电负性的变化规律，步骤Ⅰ、Ⅱ的过程可描述为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)常压下，将一定比例的NH3、NO、O2、N2的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管，测得NO的转化率与N2的选择性eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(2n生成N2,n总转化NH3)))如图2所示。温度高于350 ℃，N2选择性下降的原因是_____________________________________
__________________________________________________________________。
(4)研究NH3－SCR法尾气中NH3脱除机理的流程如图3所示。其他条件一定时，在不通O2、通入O2两种情况下，NH3的脱除率、NO的选择性eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(n生成NO,n总转化NH3)))与通气时间的关系如图4所示。
①反应17～19.2 h时，NH3脱除率下降，其原因是 。
②通入O2后，NO选择性增大，其原因是___________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
3. (2023·南通三调)研究柴油车尾气中NOx的催化转化具有重要意义。
(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液与柴油车尾气在高温下混合后，尿素分解生成NH3和CHON，在催化剂作用下，CHON与H2O反应生成NH3和CO2。写出CHON的结构式：__________。
(2)在催化剂作用下，NH3将柴油车尾气中的NOx选择性还原为N2的过程称为NH3－SCR脱硝。当柴油车尾气中n(NO)∶n(NO2)＝1∶1时，会发生快速NH3－SCR脱硝反应。
①写出快速NH3－SCR脱硝反应的化学方程式： 。
②控制其他条件相同，将4 ml NH3与下表所示的气体充分混合后分别匀速通入如图1所示的反应器中反应，测得A组NOx的脱除率明显低于B组，其可能原因是____________________________________________________________
______________________________________________________________________(该温度下NH3与O2不发生反应)。
③二氧化铈(CeO2)作为一种SCR脱硝催化剂，能在Ce4＋和Ce3＋之间改变氧化状态，将NO氧化为NO2，并引起氧空位的形成，得到新的铈氧化物[Ce(Ⅲ)xCe(Ⅳ)yOz]。铈氧化物发生的可能变化如图2所示。当1 ml CeO2氧化标准状况下2.24 L NO后，生成新的铈氧化物中x、y、z的最简整数比为________________。
(3)科学家研究了V2O5晶面上的NH3－SCR反应过程：该过程如图3所示。V2O5与H2O形成能提供质子的酸性位，NH3吸附在酸性位上生成中间体X，NO与X反应生成不稳定的过渡态物质，随后分解生成N2和H2O。
①写出图中虚线框内X的结构：__________________。
②烟气中的少量SO2会增大催化剂活性，但SO2量过多会大大降低催化剂的活性，其可能原因分别是 。
4. (2023·苏锡常镇一调)工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。催化重整法制氢反应如下：
反应1：CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋90.6 kJ/ml
反应2：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.2 kJ/ml
反应3：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH3＝ ＋49.4kJ/ml
(1)以CuOZnOAl2O3催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其他条件不变，改变水、甲醇的物质的量比，甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图1所示。CO选择性＝eq \f(n生成CO,n生成CO2＋n生成CO)×100%。
①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是
___________________________________________________________________。
②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)铜基催化剂(Cu/CeO2)能高效进行甲醇重整制氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活。
①甲醇中混有少量的甲硫醇(CH3SH)，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理用化学方程式表示为 。
②将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复，说明催化剂失活的另外可能的原因是__________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)在PtPd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图2所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物)。
根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式并描述步骤2的反应机理：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5. (2022·连云港二模)工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。
(1)O3氧化。O3氧化过程中部分反应的能量变化如图1所示。
图1
①已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ/ml，则反应2O3(g)3O2(g) 的ΔH＝________kJ/ml。
②工厂烟气处理主要发生NO与O3的反应，其他条件不变时，增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是_________________________
__________________________________________________________________。
(2)NaClO2氧化。40 ℃时向一定量NaClO2溶液中按一定流速持续通入工厂烟气，溶液的pH与ORP值(氧化还原电位)随时间变化如图2所示。
图2
①写出NO与ClOeq \\al(－,2)反应的离子方程式：_____________________________
__________________________________________________________________。
②烟气中含有少量SO2，能提高NO的脱除率，可能原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
微主题热练11 化学反应速率与化学平衡综合(一)
1. (1)①Mn＋CO2＋H2Oeq \(=====,\s\up7(325 ℃))MnO＋HCOOH
②反应生成的MnO是H2与CO2反应的催化剂
(2)①< ②反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应，温度升高，不利于反应正向进行，CH3OH的选择性下降
(3)①5Mg2＋＋5CO(NH2)2＋11H2O===CO2↑＋10NHeq \\al(＋,4)＋Mg5(CO3)4(OH)2↓
②Mg5(CO3)4(OH)2焙烧释放更多的气体，制得的MgO更加疏松多孔
③环氧乙烷中的O原子吸附在Mg2＋上，环氧乙烷中的C—O键断裂，CO2中的C原子与O2－结合，一个O原子与环氧乙烷中的一个C原子结合
【解析】 (1)①由题意可知，325 ℃条件下，水与二氧化碳、锰反应生成MnO和甲酸，该反应的化学方程式为Mn＋CO2＋H2Oeq \(=====,\s\up7(325℃))MnO＋HCOOH。②已知：催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，直接加热氢气与二氧化碳难以生成甲酸，该条件下能较快生成甲酸，说明反应生成的MnO是氢气与二氧化碳反应的催化剂。(2)①反应Ⅰ、Ⅲ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，故增大压强，甲醇的选择性增大，由图可知，相同温度时，p1条件下甲醇的选择性小于p2，则压强：p12. (1)酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层(回答一种即可)
(2)①4NH3＋4NO＋O2eq \(===========,\s\up7(Fe－Mn/TiO2))4N2＋6H2O
②NH3中带部分负电荷的N与A中带正电荷的Mn作用生成B，B中带部分正电荷的H转移到带负电荷的O上生成C
(3)催化剂活性降低，NH3转化为N2的速率降低；部分NH3被氧化为NO
(4)①该时间段内发生的反应为NH3与CuO反应生成Cu(或Cu2O)和N2，随时间推移，CuO与Cu2O的量减少，NH3氧化为N2的速率降低
②随时间推移，Cu被O2氧化为CuO的量增多，NH3被CuO催化氧化成NO的量增大
【解析】 (1)氮氧化物对环境的危害有形成酸雨、与烃等反应生成光化学烟雾、破坏臭氧层等。(2)①由反应的机理可知，参加反应的物质有NH3、NO、eq \f(1,4)O2，产物有N2、eq \f(3,2)H2O，反应的化学方程式为4NH3＋4NO＋O2eq \(==========,\s\up7(Fe－Mn/TiO2))4N2＋6H2O。(3)根据催化剂的活性与温度有关可知，当温度高于350 ℃时，温度过高导致催化剂活性降低，NH3转化为N2的速率降低；在反应过程中，温度过高时，可能有部分NH3被氧化为NO而不是N2，也会使得N2的选择性降低。(4)①脱除NH3的过程为NH3被CuO氧化的过程，随着反应的进行，NH3逐渐消耗CuO，使得CuO的量减少，从而导致NH3氧化为N2的速率降低。②通入O2后，被NH3还原后得到的Cu又重新被通入的O2氧化为CuO，随着CuO的量的增多，NH3被CuO氧化成NO的量增大，则NO的选择性增大。
3. (1)H—N===C===O
(2)①2NH3＋NO＋NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2N2＋3H2O
②该温度下，2NO＋O2===2NO2的平衡常数较小，反应速率较慢 ③2∶8∶19
(3)① ②SO2会增加催化剂表面的酸性位，增大催化剂活性；过量SO2与NH3存在竞争吸附；SO2能与NH3等反应生成亚硫酸盐或硫酸盐，覆盖在催化剂表面，降低催化剂活性
【解析】 (1)由C、O、N原子满足8电子稳定结构，H原子满足2电子稳定结构，以及CHON与H2O反应生成NH3和CO2知，CHON的结构为H—N===C===O。(2)①脱硝反应中，NH3、NO、NO2均转变为N2，根据得失电子守恒，可写出化学方程式为2NH3＋NO＋NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2N2＋3H2O。②由表中数据可知，两组差别在于A组中NO2需要由NO与O2反应得到，则A的脱除率低的原因是在该温度下，NO生成NO2的反应的平衡常数较小，反应速率较慢，使得NO2浓度过低，导致脱除率低。③0.1 ml NO被 CeO2氧化为NO2时，失去0.2 ml e－，共消耗0.2 ml CeO2，故1ml该氧化物中含有0.2 ml Ce3＋、0.8 ml Ce4＋，根据电荷守恒可知，还含有1.9 ml O2－，故新生成的铈的氧化物中x、y、z的最简整数比为2∶8∶19。(3)①与NH3结合时，提供质子的酸性位能与N原子成键，而与V元素相连的双键O原子与NH3中的H原子形成氢键，故X的结构为。
4. (1)①增加水的用量，反应2平衡向正反应方向移动，反应3中更多的CH3OH转化为CO2，都使CO选择性下降
②升高温度，反应1的ΔH1>0，平衡正向移动，反应2的ΔH2<0，平衡逆向移动，都使CO选择性上升；反应3的ΔH3>0，平衡正向移动，使更多的甲醇转化为CO2，使CO2选择性上升，但此影响程度小于前两者使CO选择性上升的影响，故CO选择性上升仍然随温度的升高而上升
(2)①CH3SH＋ZnO===ZnS＋CH3OH
②催化剂表面有积碳沉积
(3)M的结构简式为。吸附在催化剂表面的H2O断裂为H、OH，H原子与甲醛分子中氧原子结合，OH与碳原子结合，生成的 (通过氧原子)吸附在催化剂表面
【解析】 (1)①当水、甲醇比大于0.8时，水的含量增加，促进反应2、3正向进行，二氧化碳选择性上升，CO选择性下降。②反应1为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为CO的平衡转化率上升；反应3为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为二氧化碳的平衡转化率上升；且上升幅度前者超过后者，导致一氧化碳选择性上升。(2)①原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活，由催化重整法制氢反应可知，甲醇中混有少量的甲硫醇(CH3SH)，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理是甲硫醇和氧化锌反应生成硫化锌、甲醇，反应为CH3SH＋ZnO===ZnS＋CH3OH。②第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原，使得第二份催化剂活性恢复，说明催化剂失活的另外可能的原因是催化剂表面有积碳沉积，而煅烧可以将积碳除去使得催化剂活性恢复。
5. (1)①－285.2
②SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多，其他条件不变时，SO2与O3的反应速率慢
(2)①4NO＋3ClOeq \\al(－,2)＋2H2O===4NOeq \\al(－,3)＋4H＋＋3Cl－
②SO2能溶于水，反应生成H2SO3使溶液pH降低，ORP值增大，氧化能力增强， NO去除率升高
【解析】 (1)①由图可知，反应1：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g) ΔH1＝－241.6 kJ/ml；反应2：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH2 ＝－198 kJ/ml，利用盖斯定律，2×反应1－反应2，可得2O3(g)3O2(g)，该反应ΔH＝2×ΔH1－ΔH2＝－285.2 kJ/ml。(2)②由图像可知，pH越小，ORP值越大，氧化能力越强， NO的脱除率升高。
混合气体的物质的量
A组
n(NO)＝4 ml、n(O2)＝1 ml
B组
n(NO)＝2 ml、n(NO2)＝2 ml
(1)325 ℃时，水在Mn粉表面产生的H2可将CO2转化成甲酸，同时生成MnO。
①由H2O、Mn、CO2制备甲酸的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②直接加热H2与CO2难以生成甲酸，该条件下能较快生成甲酸的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)CO2加氢生成CH3OH的主要反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.5 kJ/ml
反应Ⅱ：H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH＝－41.2 kJ/ml
反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/ml
将n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3的混合气体置于密闭容器中，达到平衡时，体系中温度和压强对CH3OH的选择性影响如图1所示。
①压强的大小：p1________(填“<”或“>”)p2。
②CH3OH的选择性随温度升高而下降的原因是
_____________________________________________________________。
(3)CO2和环氧乙烷在MgO作催化剂的条件下合成碳酸乙烯酯。
①向MgCl2溶液中加入尿素[CO(NH2)2]生成Mg5(CO3)4(OH)2沉淀，同时有CO2气体产生，该反应的离子方程式为___________________________________
___________________________________________________________________。
②MgCl2与沉淀剂(尿素、氢氧化钠)反应生成沉淀，过滤后将沉淀焙烧得到MgO。与氢氧化钠作沉淀剂相比，用尿素作沉淀剂焙烧生成的MgO作催化剂效果更好，其原因是___________________________________________________
__________________________________________________________________。
③MgO催化CO2合成碳酸乙烯酯()可能的反应机理如图2所示。根据元素电负性的变化规律，步骤Ⅰ、Ⅱ的过程可描述为________________________
___________________________________________________________________。
2. (2023·南京三模)以NH3还原NOx的选择性催化还原(NH3－SCR)技术广泛应用于烟气(含NO、O2、N2等)脱硝。
(1)NOx大量排放造成的环境问题主要有____________________(填一种)。
(2)以Fe－Mn/TiO2催化的NH3－SCR反应机理如图1所示(字母A～D为中间体的代号)。
①NH3－SCR反应的化学方程式为__________________________________
___________________________________________________________________。
②根据元素电负性的变化规律，步骤Ⅰ、Ⅱ的过程可描述为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)常压下，将一定比例的NH3、NO、O2、N2的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管，测得NO的转化率与N2的选择性eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(2n生成N2,n总转化NH3)))如图2所示。温度高于350 ℃，N2选择性下降的原因是_____________________________________
__________________________________________________________________。
(4)研究NH3－SCR法尾气中NH3脱除机理的流程如图3所示。其他条件一定时，在不通O2、通入O2两种情况下，NH3的脱除率、NO的选择性eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(n生成NO,n总转化NH3)))与通气时间的关系如图4所示。
①反应17～19.2 h时，NH3脱除率下降，其原因是 。
②通入O2后，NO选择性增大，其原因是___________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
3. (2023·南通三调)研究柴油车尾气中NOx的催化转化具有重要意义。
(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液与柴油车尾气在高温下混合后，尿素分解生成NH3和CHON，在催化剂作用下，CHON与H2O反应生成NH3和CO2。写出CHON的结构式：__________。
(2)在催化剂作用下，NH3将柴油车尾气中的NOx选择性还原为N2的过程称为NH3－SCR脱硝。当柴油车尾气中n(NO)∶n(NO2)＝1∶1时，会发生快速NH3－SCR脱硝反应。
①写出快速NH3－SCR脱硝反应的化学方程式： 。
②控制其他条件相同，将4 ml NH3与下表所示的气体充分混合后分别匀速通入如图1所示的反应器中反应，测得A组NOx的脱除率明显低于B组，其可能原因是____________________________________________________________
______________________________________________________________________(该温度下NH3与O2不发生反应)。
③二氧化铈(CeO2)作为一种SCR脱硝催化剂，能在Ce4＋和Ce3＋之间改变氧化状态，将NO氧化为NO2，并引起氧空位的形成，得到新的铈氧化物[Ce(Ⅲ)xCe(Ⅳ)yOz]。铈氧化物发生的可能变化如图2所示。当1 ml CeO2氧化标准状况下2.24 L NO后，生成新的铈氧化物中x、y、z的最简整数比为________________。
(3)科学家研究了V2O5晶面上的NH3－SCR反应过程：该过程如图3所示。V2O5与H2O形成能提供质子的酸性位，NH3吸附在酸性位上生成中间体X，NO与X反应生成不稳定的过渡态物质，随后分解生成N2和H2O。
①写出图中虚线框内X的结构：__________________。
②烟气中的少量SO2会增大催化剂活性，但SO2量过多会大大降低催化剂的活性，其可能原因分别是 。
4. (2023·苏锡常镇一调)工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。催化重整法制氢反应如下：
反应1：CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋90.6 kJ/ml
反应2：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.2 kJ/ml
反应3：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH3＝ ＋49.4kJ/ml
(1)以CuOZnOAl2O3催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其他条件不变，改变水、甲醇的物质的量比，甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图1所示。CO选择性＝eq \f(n生成CO,n生成CO2＋n生成CO)×100%。
①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是
___________________________________________________________________。
②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)铜基催化剂(Cu/CeO2)能高效进行甲醇重整制氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活。
①甲醇中混有少量的甲硫醇(CH3SH)，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理用化学方程式表示为 。
②将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复，说明催化剂失活的另外可能的原因是__________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)在PtPd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图2所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物)。
根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式并描述步骤2的反应机理：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5. (2022·连云港二模)工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。
(1)O3氧化。O3氧化过程中部分反应的能量变化如图1所示。
图1
①已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ/ml，则反应2O3(g)3O2(g) 的ΔH＝________kJ/ml。
②工厂烟气处理主要发生NO与O3的反应，其他条件不变时，增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是_________________________
__________________________________________________________________。
(2)NaClO2氧化。40 ℃时向一定量NaClO2溶液中按一定流速持续通入工厂烟气，溶液的pH与ORP值(氧化还原电位)随时间变化如图2所示。
图2
①写出NO与ClOeq \\al(－,2)反应的离子方程式：_____________________________
__________________________________________________________________。
②烟气中含有少量SO2，能提高NO的脱除率，可能原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
微主题热练11 化学反应速率与化学平衡综合(一)
1. (1)①Mn＋CO2＋H2Oeq \(=====,\s\up7(325 ℃))MnO＋HCOOH
②反应生成的MnO是H2与CO2反应的催化剂
(2)①< ②反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应，温度升高，不利于反应正向进行，CH3OH的选择性下降
(3)①5Mg2＋＋5CO(NH2)2＋11H2O===CO2↑＋10NHeq \\al(＋,4)＋Mg5(CO3)4(OH)2↓
②Mg5(CO3)4(OH)2焙烧释放更多的气体，制得的MgO更加疏松多孔
③环氧乙烷中的O原子吸附在Mg2＋上，环氧乙烷中的C—O键断裂，CO2中的C原子与O2－结合，一个O原子与环氧乙烷中的一个C原子结合
【解析】 (1)①由题意可知，325 ℃条件下，水与二氧化碳、锰反应生成MnO和甲酸，该反应的化学方程式为Mn＋CO2＋H2Oeq \(=====,\s\up7(325℃))MnO＋HCOOH。②已知：催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，直接加热氢气与二氧化碳难以生成甲酸，该条件下能较快生成甲酸，说明反应生成的MnO是氢气与二氧化碳反应的催化剂。(2)①反应Ⅰ、Ⅲ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，故增大压强，甲醇的选择性增大，由图可知，相同温度时，p1条件下甲醇的选择性小于p2，则压强：p1
(2)①4NH3＋4NO＋O2eq \(===========,\s\up7(Fe－Mn/TiO2))4N2＋6H2O
②NH3中带部分负电荷的N与A中带正电荷的Mn作用生成B，B中带部分正电荷的H转移到带负电荷的O上生成C
(3)催化剂活性降低，NH3转化为N2的速率降低；部分NH3被氧化为NO
(4)①该时间段内发生的反应为NH3与CuO反应生成Cu(或Cu2O)和N2，随时间推移，CuO与Cu2O的量减少，NH3氧化为N2的速率降低
②随时间推移，Cu被O2氧化为CuO的量增多，NH3被CuO催化氧化成NO的量增大
【解析】 (1)氮氧化物对环境的危害有形成酸雨、与烃等反应生成光化学烟雾、破坏臭氧层等。(2)①由反应的机理可知，参加反应的物质有NH3、NO、eq \f(1,4)O2，产物有N2、eq \f(3,2)H2O，反应的化学方程式为4NH3＋4NO＋O2eq \(==========,\s\up7(Fe－Mn/TiO2))4N2＋6H2O。(3)根据催化剂的活性与温度有关可知，当温度高于350 ℃时，温度过高导致催化剂活性降低，NH3转化为N2的速率降低；在反应过程中，温度过高时，可能有部分NH3被氧化为NO而不是N2，也会使得N2的选择性降低。(4)①脱除NH3的过程为NH3被CuO氧化的过程，随着反应的进行，NH3逐渐消耗CuO，使得CuO的量减少，从而导致NH3氧化为N2的速率降低。②通入O2后，被NH3还原后得到的Cu又重新被通入的O2氧化为CuO，随着CuO的量的增多，NH3被CuO氧化成NO的量增大，则NO的选择性增大。
3. (1)H—N===C===O
(2)①2NH3＋NO＋NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2N2＋3H2O
②该温度下，2NO＋O2===2NO2的平衡常数较小，反应速率较慢 ③2∶8∶19
(3)① ②SO2会增加催化剂表面的酸性位，增大催化剂活性；过量SO2与NH3存在竞争吸附；SO2能与NH3等反应生成亚硫酸盐或硫酸盐，覆盖在催化剂表面，降低催化剂活性
【解析】 (1)由C、O、N原子满足8电子稳定结构，H原子满足2电子稳定结构，以及CHON与H2O反应生成NH3和CO2知，CHON的结构为H—N===C===O。(2)①脱硝反应中，NH3、NO、NO2均转变为N2，根据得失电子守恒，可写出化学方程式为2NH3＋NO＋NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2N2＋3H2O。②由表中数据可知，两组差别在于A组中NO2需要由NO与O2反应得到，则A的脱除率低的原因是在该温度下，NO生成NO2的反应的平衡常数较小，反应速率较慢，使得NO2浓度过低，导致脱除率低。③0.1 ml NO被 CeO2氧化为NO2时，失去0.2 ml e－，共消耗0.2 ml CeO2，故1ml该氧化物中含有0.2 ml Ce3＋、0.8 ml Ce4＋，根据电荷守恒可知，还含有1.9 ml O2－，故新生成的铈的氧化物中x、y、z的最简整数比为2∶8∶19。(3)①与NH3结合时，提供质子的酸性位能与N原子成键，而与V元素相连的双键O原子与NH3中的H原子形成氢键，故X的结构为。
4. (1)①增加水的用量，反应2平衡向正反应方向移动，反应3中更多的CH3OH转化为CO2，都使CO选择性下降
②升高温度，反应1的ΔH1>0，平衡正向移动，反应2的ΔH2<0，平衡逆向移动，都使CO选择性上升；反应3的ΔH3>0，平衡正向移动，使更多的甲醇转化为CO2，使CO2选择性上升，但此影响程度小于前两者使CO选择性上升的影响，故CO选择性上升仍然随温度的升高而上升
(2)①CH3SH＋ZnO===ZnS＋CH3OH
②催化剂表面有积碳沉积
(3)M的结构简式为。吸附在催化剂表面的H2O断裂为H、OH，H原子与甲醛分子中氧原子结合，OH与碳原子结合，生成的 (通过氧原子)吸附在催化剂表面
【解析】 (1)①当水、甲醇比大于0.8时，水的含量增加，促进反应2、3正向进行，二氧化碳选择性上升，CO选择性下降。②反应1为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为CO的平衡转化率上升；反应3为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为二氧化碳的平衡转化率上升；且上升幅度前者超过后者，导致一氧化碳选择性上升。(2)①原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活，由催化重整法制氢反应可知，甲醇中混有少量的甲硫醇(CH3SH)，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理是甲硫醇和氧化锌反应生成硫化锌、甲醇，反应为CH3SH＋ZnO===ZnS＋CH3OH。②第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原，使得第二份催化剂活性恢复，说明催化剂失活的另外可能的原因是催化剂表面有积碳沉积，而煅烧可以将积碳除去使得催化剂活性恢复。
5. (1)①－285.2
②SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多，其他条件不变时，SO2与O3的反应速率慢
(2)①4NO＋3ClOeq \\al(－,2)＋2H2O===4NOeq \\al(－,3)＋4H＋＋3Cl－
②SO2能溶于水，反应生成H2SO3使溶液pH降低，ORP值增大，氧化能力增强， NO去除率升高
【解析】 (1)①由图可知，反应1：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g) ΔH1＝－241.6 kJ/ml；反应2：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH2 ＝－198 kJ/ml，利用盖斯定律，2×反应1－反应2，可得2O3(g)3O2(g)，该反应ΔH＝2×ΔH1－ΔH2＝－285.2 kJ/ml。(2)②由图像可知，pH越小，ORP值越大，氧化能力越强， NO的脱除率升高。
混合气体的物质的量
A组
n(NO)＝4 ml、n(O2)＝1 ml
B组
n(NO)＝2 ml、n(NO2)＝2 ml
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