【题目】页岩气中含有较多的乙烷，可将其转化为更有工业价值的乙烯。
（1） 二氧化碳氧化乙烷制乙烯。
将C2H6和CO2按物质的量之比为1∶1通入反应器中，发生如下反应：
ⅰ．C2H6(g) 
C2H4(g) + H2(g) ΔH1＝+136.4 kJ·mol 1
ⅱ．CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH2＝+41.2 kJ·mol 1
ⅲ．C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +CO(g) +H2O(g) ΔH3
①用ΔH1、ΔH2计算ΔH3＝______kJ·mol1。
②反应ⅳ：C2H6(g) 2C(s)+3H2(g)为积碳反应，生成的碳附着在催化剂表面， 降低催化剂的活性，适当通入过量 CO2 可以有效缓解积碳，结合方程式解释其原因：__。
③二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究热点之一是选择催化剂，相同反应时间，不同温度、不同催化剂的数据如下表（均未达到平衡状态）：
（注）C2H4 选择性：转化的乙烷中生成乙烯的百分比。
CO 选择性：转化的 CO2 中生成 CO 的百分比。
对比Ⅰ和Ⅱ，该反应应该选择的催化剂为__，理由是__。实验条件下，铬盐作催化剂时，随温度升高，C2H6 的转化率升高，但 C2H4 的选择性降低，原因是__。
（2） 利用质子传导型固体氧化物电解池将乙烷转化为乙烯，示意图如图：
①电极 a 与电源的______极相连。
②电极 b 的电极反应式是 ______。
【答案】+177.6 增大CO2的量，发生反应C+CO2 
2CO，消耗C；增大CO2的量，反
应ⅲ正向进行程度增加，降低了C2H6的浓度，反应ⅳ进行的程度减小 铬盐 相同温度下，铬盐作催化剂时C2H6的转化率和C2H4的选择性均较高 温度升高，反应ⅰ、ⅲ、ⅳ的化学反应速率均增大，反应ⅳ增大的更多 正极 CO2 +2e－+2H+=CO+H2O
【解析】
（1）①已知：C2H6(g) 
C2H4(g) + H2(g) ΔH1＝+136.4 kJ·mol 1
ⅱ．CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH2＝+41.2 kJ·mol 1
ⅲ．C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +CO(g) +H2O(g) ΔH3
由盖斯定律可知，反应ⅰ+反应ⅱ得反应ⅲ，则ΔH3＝ΔH1+ΔH2=（+136.4 kJ·mol 1）+（+41.2 kJ·mol 1）=+177.6 kJ·mol 1，故答案为：+177.6；
②增大二氧化碳的量，可以有效缓解积碳的原因是，二氧化碳能与碳在加热条件下反应生成一氧化碳，消耗积碳，反应的化学方程式为C+CO2 2CO；增大二氧化碳的量，反应ⅲ向正正反应方向移动，降低了体系中C2H6的浓度，使反应ⅳ向逆反应方向移动，减少积碳的生成，故答案为：增大CO2的量，发生反应C+CO2 2CO，消耗C；增大CO2的量，反应ⅲ正向进行程度增加，降低了C2H6的浓度，反应ⅳ进行的程度减小；
③由表格数据可知，相同温度下，铬盐作催化剂时，C2H6的转化率和C2H4的选择性均较高，则对比Ⅰ和Ⅱ，该反应应该选择的催化剂为铬盐；升高温度，反应ⅰ、ⅲ、ⅳ的化学反应速率均增大，反应ⅳ的化学反应速率增大的幅度更大，导致C2H6 的转化率升高，C2H4的选择性降低，故答案为：温度升高，反应ⅰ、ⅲ、ⅳ的化学反应速率均增大，反应ⅳ增大的更多；
（2）①电解池中，阳离子向阴极移动，由图给氢离子的移动方向可知，电极 a为阳极，与电源正极相连，故答案为：正；
②电解池中，阳离子向阴极移动，由图给氢离子的移动方向可知，电极b为阴极，在氢离子作用下，二氧化碳在阴极上得电子发生还原反应生成一氧化碳和水，电极反应式为CO2 +2e－+2H+=CO+H2O。
云南师大附小一线名师提优作业系列答案
冲刺100分单元优化练考卷系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】关于化合物2苯基丙烯（
），下列说法正确的是
A. 不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B. 可以发生加成聚合反应
C. 分子中所有原子共平面
D. 易溶于水及甲苯
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
①CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) △H1=-99kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
（1）催化反应室中的总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，计算△H=___。反应原料来自煤的气化。已知该反应的平衡常数表达式为K=
，每生成1molH2需要吸收131.3kJ的热量。写出该反应的热化学方程式___。
（2）在该条件下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)=0.6mol·L-1，c(H2)=1.4mol·L-1，8min后达到平衡，CO的转化率为50%，则8min内H2的平均反应速率为___。
（3）在t℃时，反应②的平衡常数为400，此温度下，在1L的密闭容器中加入一定的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(mol·L－1) | 0.46 | 1.0 | 1.0 |
此时刻v正___v逆（填“＞”“＜”或“＝”），平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是___。
（4）在（1）小题中催化反应室的总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，CO的平衡转化率a(CO)与温度、压强的关系如图所示，图中X代表___（填“温度”或“压强”），且L1___L2（填“＞”“＜”或“＝”）
（5）在催化剂的作用下同时进行三个反应，发现随着起始投料比
的改变二甲醚和甲醇的产率（产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率）呈现如图的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因：__。
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【题目】工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~600 ℃下的催化氧化：2SO2+O2
2SO3，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法中错误的是（ ）
A. 使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率
B. 在上述条件下，SO2不可能100%地转化为SO3
C. 为了提高SO2的转化率，应适当提高O2的浓度
D. 达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度相等
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【题目】亚铁氰化钾（K4[Fe(CN)6])双称黄血盐，是一种重要的化工原料。检验三价铁发生的反应为：K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏蓝) +3KCl，回答问题：
(1)写出基态Fe3+的核外电子排布式_________。
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共价键外，还有______和________。含有12mol σ键的K4[Fe(CN)6的物质的量为________mol。
(3)黄血盐中N原子的杂化方式为______；C、N、O的第一电离能由大到小的排序为_____，电负性由大到小的排序为________。
(4)Fe、Na、K的晶体结构如图所示：
① 钠的熔点比钾更高，原因是__________________________。
② Fe原子半径是r cm，阿伏加德罗常数为NA，铁的相对原子质量为a，则铁单质的密度是_______g/cm3。
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【题目】香兰素是重要的香料之一，它可由丁香油酚经多步反应合成，有关这两种化合物的说法中正确的是（ ）
A.常温下，1mol丁香油酚只能与1molBr2反应
B.丁香油酚不能与FeCl3溶液发生显色反应
C.1mol香兰素最多能与3molH2发生加成反应
D.用酸性KMnO4溶液不能鉴别丁香油酚和香兰素
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【题目】某烃的结构简式为
，关于该有机物，下列叙述正确的是（ ）
A. 所有碳原子可能处于同一平面
B. 属于芳香族化合物的同分异构体有三种
C. 能发生取代反应、氧化反应和加成反应
D. 能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色且原理相同
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【题目】在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)+3H2(g)
W(s)+3H2O(g)，下列说法不正确的是（ ）
A.将容器的体积缩小一半，其反应速率增大
B.保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变
C.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大
D.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)、H2(g)的生成速率减小
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【题目】氮氧化物(主要为NO和NO2)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物的污染是目前科学家们研究的热点问题。
（1）用尿素[CO(NH2)2]吸收氮氧化物是一种可行的方法。
①尿素在高温条件下与NO2反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为___。用尿素溶液也可吸收氮氧化物，研究表明，当混合气体中
=1时，总氮还原率最高，随着，比值增大，总氮还原率降低的主要原因是___。
②在一个体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和1molNH3，在恒定温度下使其发生反应2NH3(g)+CO2(g)
NH2CONH2(s)+H2O(g) △H＜0并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示。
则A点时v正(CO2)___(填“＞”“＜”或“=”)B点时v正(CO2)，原因是___。B点时，NH3的转化率为___。
③下列有关反应2NH3(g)+CO2(g)CO（NH2)2(s)+H2O(g)的说法正确的是___。
A.分离出少量的尿素，NH3的转化率将增大
B.反应达到平衡时，降低反应体系的温度，CO2的浓度减小
C.NH3的转化率始终等于CO2的转化率
D.加入有效的催化剂能够提高尿素的产率
（2）已知O3氧化氮氧化物的主要反应的热化学方程式如下：
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1=akJ·mol-1
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=bkJ·mol-1
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g) △H3=ckJ·mol-1
则反应4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H=___(用含a、b、c的代数式表示)kJ·mol-1。
（3）氮氧化物也可用碱液吸收。若NO和NO2的混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，则该盐的化学式为___；已知常温下Ka(HNO2)=5×10-4，则反应HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(l)的平衡常数K=___。
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