【题目】 CO2的资源化利用一直是化学家们关注的重要课题，中科院大连化学物理研究所设计了一种新型多功能复合催化剂，成功地实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油：
(反应①)，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
(1)已知氢气的燃烧热为
，若要利用
的燃烧热求a的值，则还需要知道一个反应的
，该反应是________________________________。反应①在一定条件下具有自发性，则a_______________0(填“>”或“<”)。
(2)向某密闭容器中按一定投料比充入
、，控制条件使其发生反应：
。测得的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图1所示：
则X表示______________，
___________
(填“>”或“<”)。欲提高的平衡转化率并提高单位时间内
的产量，可采取的措施是______________________(填两种)。
(3)控制一定温度、催化剂，按不同投料比
将反应物通入到某密闭容器中，测得平衡时
的百分含量与投料比之间的关系如图2所示，则
____________。
(4)在钌-铑双金属催化剂的作用下，CH3OH、CO2、H2可高效地转化为乙酸，反应方程式为
。一定温度下，向某刚性容器中通入等物质的量的三种原料气，测得体系中的总压强与时间的关系如下表所示：
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
p/kPa | 3 | 2.7 | 2.5 | 2.35 | 2.26 | 2.2 | 2.2 |
则反应开始到达到平衡的过程中，
______________
______________
。
(5)碳捕捉技术的发展也有利于CO2在资源应用方面得到充分利用。常温下，若某次用NaOH溶液捕捉空气中的CO2所得溶液的pH=10，并测得溶液中
，则
_____________
。
【答案】
< 压强 < 增大压强、增大
3.2 0.032 80 
【解析】
(1)根据盖斯定律分析；当△G=△H-T△S<0时反应可以自发进行；
(2)该反应为放热反应，若X为温度，随温度升高平衡逆向移动，氢气的转化率应减小，与图形不符，所以X为压强，Y为温度；
(4)刚性容器中，气体的分压之比等于物质的量之比，所以可以把压强等效为物质的量来进行计算，所以不妨设初始投料为CH3OH、CO2、H2均为1mol，则平衡时气体的总物质的量为2.2mol，设平衡时三种物质的转化量为x，则列三段式有
则有3(1-x)+2x=2.2mol，解得x=0.8mol。
(1)表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+
O2(g)=H2O(l)△H ②；
又已知反应
①；
①-②×16可得反应，根据盖斯可知若再知道该反应的焓变，即可求反应①的焓变；当△G=△H-T△S<0时反应可以自发进行，该反应为气体减少的反应，所以△S<0，若要满足△H-T△S<0则△H必须小于0；
(2)根据分析可知X表示压强，Y表示温度，相同压强下，温度越高氢气的转化率越小，所以Y1<Y2；增大二氧化碳的浓度可以使平衡正向移动，且反应速率增大，单位时间内C5H12(l)的产率增大；该反应为气体体积减小的反应，缩小体积增大压强也可以使平衡正向移动，同时增大反应速率；降低温度、及时移走生成物虽然能使平衡正向移动，但会使反应速率减小，综上所述可以采取的措施有增大压强、增大；
(3)对于可逆反应，当反应物的投料比与计量数之比相等时，产物的平衡百分含量最大，所以n0=
=3.2；
(4)根据表格数据可知25min时反应达到平衡，结合分析可知该时段内△p(CO2)=0.8kPa，所以v(CO2)=
=0.032kPa/min；结合分析可知平衡时p(CO2)= p(CH3OH)= p(H2)=0.2kPa；p(H2O)= p(CH3COOH)=0.8kPa，所以Kp=
=80kPa-1；
(5)Ka2(H2CO3)=
，
时，pH=10，即c(H+)=10-10mol/L，所以Ka2(H2CO3)=0.5×10-10=5×10-11。
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【题目】乳酸亚铁晶体{[CH3CH（OH）COO]2Fe3H2O}是一种很好的食品铁强化剂，易溶于水，吸收效果比无机铁好，可由乳酸与FeCO3 反应制得：2CH3CH（OH）COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH（OH）COO]2Fe3H2O+CO2↑。
Ⅰ．制备FeCO3：装置如图所示。
（1）B的名称是____。
（2）①清洗仪器，检查装置气密性的方法是：在D处导管末端套上夹止水夹的橡胶管，在A中加入水，分别打开活塞K1和K3。关闭活塞K2，若观察到___，则气密性良好。
②倒掉A中的水，加入盐酸，在B中加入铁粉、C中加入NH4HCO3溶液。关闭活塞K2，打开活塞K1和K3；滴入足量盐酸后，关闭活塞K1，开动搅拌器，反应一段时间后关闭活塞K3，打开活塞K2，C中发生的反应的离子方程式为____。
Ⅱ．制备乳酸亚铁晶体：将制得的FeCO3加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在75℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸。
（3）加入少量铁粉的作用是___。从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体所需的实验操作是：隔绝空气低温蒸发，冷却结晶，____、洗涤、干燥。
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【题目】丙烯是一种重要的化工原料。可由丙烷催化脱氢制备。
主反应：①C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH1
副反应：②C3H8(g)=C2H4(g)+CH4(g)
③C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)
④C3H8(g)+H2(g)=C2H6(g)+CH4(g)
回答下列问题：
（1）已知：C3H8(g)+
O2(g)=C3H6(g)+H2O(g) ΔH2=－117kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=－242kJ/mol。反应①的ΔH1=___。
（2）某温度下，在体积不变的密闭容器内发生反应①，起始总压强为105Pa，平衡时总压增加了20%。则C3H8的转化率为___；该反应的平衡常数Kp=___Pa。若提高C3H8的平衡转化率，可采取的措施有___（填标号）。
A.增大C3H8的浓度
B.提高温度
C.恒容下通入惰性气体
D.使用高效催化剂
（3）工业生产中常采用恒压下充入高温水蒸气的条件。如图表示常压下反应①C3H8的平衡转化率与温度及水烃比（M）的关系，M2___5（填“>”或“<”）。
（4）已知高温下C－C键断裂反应比C－H键断裂的脱氢反应容易发生，这将导致丙烯选择性降低；同时高温加剧催化剂表面积炭，导致催化剂迅速失活。在生产中充入CO2的作用之一是利于催化剂活性保持，其原因是___。反应气中
的配比对催化剂活性的影响如表所示。其中C3H6收率最高时的配比是___。
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【题目】李兰娟院士团队在救治感染新型冠状病毒患者过程中，发现达芦那韦对新冠病毒有一定的抑制作用。下列有关该物质的说法正确的是
A.含有苯环，属于芳香烃
B.苯环上的一溴代物代物有5种同分异构体
C.1 mol该物质最多能与7 mol H2发生加成反应
D.不能溶于水、酸溶液、碱溶液
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【题目】随原子序数递增，八种短周期元素（用字母x等表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。
根据判断出的元素回答问题：
（1）f在周期表中的位置是________。
（2）比较d、e常见离子的半径大小（用化学式表示，下同）：________>________；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱________>________。
（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：_________________________。
（4）e的单质在足量
中燃烧的化学方程式：_________________________。
（5）上述元素可组成盐
。向盛有
溶液的烧杯中滴加
溶液，沉淀物质的量随
溶液体积的变化示意图如下：
①R溶液的电离方程式____________________________。
②写出m点反应的离子方程式：____________________。
③若在R溶液中改加
溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________
。
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【题目】以北京大学马丁教授为代表的多个团队，研发出了高效的铁基（如
、
、
、
）费托合成催化剂，以
和
为原料可高产率合成烯烃、烷烃，如
、
，为煤的气化、液化使用开拓了新途径。
⑴
中能量最高的能级上的电子云有__________种伸展方向，位于不同方向中运动的电子的能量大小关系是_______________。当
原子电子排布由
时，体系的能量_________（填“增大”或“减小”）。
⑵、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________；
分子中碳原子的杂化轨道类型为________________；题干所述反应中分子中断裂的化学键类型为__________（填字母）。
A．2个σ键、1个
键B．1个σ键、2个键C．非极性键
⑶新戊烷
分子中5个碳原子形成的空间构型是_______________，该分子是________（填“极性”或“非极性”）分子。随着烃分子中碳原子数目的增加，同系物的沸点升高，其原因是_________。
⑷碳、铁之间可形成多种化合物，其中一种化合物的晶体结构（面心立方结构）如图所示：
则编号为①的原子的坐标为_____________；该化合物的化学式为_____________；设该晶体的晶胞参数为
，阿伏加德罗常数的值为
，则该晶体的密度为____________________
（列出计算式即可）。
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【题目】已知25 ℃时0.1 mol·L－1醋酸溶液的pH约为3，向其中加入醋酸钠晶体，等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，增大了c(OH－)，因而溶液的pH增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c(H＋)减小，因此溶液的pH增大。
(1)上述两种解释中________(填“甲”或“乙”)正确。
(2)为了验证上述哪种解释正确，继续做如下实验：向0.1 mol·L－1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填写编号字母)，然后测定溶液的pH。
A．固体CH3COOK | B．固体CH3COONH4 |
C．气体NH3 | D．固体NaHCO3 |
(3)若________(填“甲”或“乙”)的解释正确，溶液的pH应________(填“增大”、“减小”或“不变”)(已知25 ℃ 时，CH3COONH4溶液呈中性)。
(4)常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水，配制成0.5 L混合溶液。判断：
①溶液中共有________种粒子。
②溶液中有两种粒子的物质的量的和一定等于0.010 mol，它们是________和________。
③溶液中n(CH3COO－)＋n(OH－)－n(H＋)＝________mol。
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【题目】某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图所示实验。
（1）打开K，观察到的现象为 ，
（2）关闭K，观察到的现象是 ，
此电池的负极的电极反应式为 ，
总反应式为 。
（3）关闭K，溶液中阳离子向 （填Zn或C）极运动，
外电路中，电子流动方向是 。
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【题目】工业废气中的二氧化硫和氮氧化物是大气主要污染物，脱硫脱氮是环境治理的热点问题。回答下列问题：
（1）已知氮及其化合物发生如下反应：
N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+68kJ·mol-1
则2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH___kJ·mol-1。
（2）利用KMnO4脱除二氧化硫的离子方程式为：___
①□MnO
+□SO2+□H2O□MnO
+□ +□ 。（在“□”里填入系数，在“__”上填入微粒符号）
②在上述反应中加入CaCO3可以提高SO2去除率，原因是___。
（3）CaSO3与Na2SO4混合浆液可用于脱除NO2，反应过程为：
I.CaSO3(s)+SO(aq)CaSO4(s)+SO
(aq)
II.SO(aq)+2NO2(g)+H2O(l)SO(aq)+2NO
(aq)+2H+(aq)
浆液中CaSO3质量一定时，Na2SO4的质量与NO2的去除率变化趋势如图所示。
a点后NO2去除率降低的原因是___。
（4）检测烟道气中NOx含量的步骤如下：
I.将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO
；
II.加水稀释至100.00mL，量取20.00mL该溶液，与V1mLc1mol·L-1FeSO4标准溶液（过量）充分混合；
III.用c2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗V2mL。
①NO被H2O2氧化为NO的离子方程式为___。
②滴定过程中主要使用的玻璃仪器有___和锥形瓶等。
③滴定过程中发生下列反应：
3Fe2++NO
MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
烟气气样中NOx折合成NO2的含量为__mg·m-3。
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