压轴题11 反应原理综合题-2023年高考化学压轴题专项训练（新高考专用）（原卷版）

压轴题11反应原理综合题该题型一般取材于能源、环境保护、化工生产等情景，或者以元素化合物知识为载体，以工业生产为背景，通过某个气相或者溶液中的可逆反应切入。题目围绕一个主题，以“拼盘”的形式呈现,结合图像、表格、数据、装置等信息，综合考查化学反应速率、化学平衡及其影响因素、化学反应中的能量转化、盖斯定律及其应用、热化学方程式的书写、原电池、电解池原理及其电极反应式的书写、水溶液中的离子平衡等知识，甚至还融合考查氧化还原反应、离子反应，涉及知识点较多，但各个小题又比较相对独立。题目的综合性强，化学信息较多，设问角度灵活多变，侧重考查考生接受、整合信息的能力、应用化学知识解决实际问题的能力。解答反应原理综合题要坚持审题“三读”，审慎作答。1.泛读：浏览全题，明确已知和待求解的问题。2.细读：把握关键字、词、数量关系、图表中信息含义等。3.精读：深入思考，注意挖掘隐含信息。认真审题后，根据题目中所给出的文字、图像、数据等提炼出重要的信息，联系相关理论解题，组织答案。书写答案时要“细心、规范、整洁”，避免无谓失分。由于试题篇幅较长，情境、取材较新，同时联系生产、生活实际进行考查，难度较大，可以理解为高考化学的压轴题型。所以解题时要采用逐个分析、各个击破的方法，认真分析每个小题考查的知识点，迅速转变思路，防止在一个知识点、一个思路上“走到底”。平常训练应注重计算能力(重点训练平衡常数以及转化率的计算)、语言表述能力(利用平衡原理解释实际问题)的培养，提高解读图像的能力，掌握解题技巧。电化学应重点掌握电极反应式的书写技巧以及有关电池参数方面的计算，应用盖斯定律解题时要先确定热化学方程式的组合关系，再确定ΔH间的计算关系。非选择题：本题共20小题。1．氮元素在生命发育、良好生态构建中具有十分重要的地位。回答下列问题：(1)已知：①2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)  ΔH1=-1200kJ·mo1-1②2NO2(g)+N2(g)⇌4NO(g) ΔH1=+294kJ·mo1-1  2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH=___________，该反应在较_____(填“高”或“低”)温度下能自发进行。(2)反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)的净反应速率v=v正-v逆=k正·c2(CO)·c2(NO)-k逆·c2(CO2)·c(N2)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。①加压后净反应速率v将___________(填“增大”“减小”或“不变”)，若改变温度后减小，则改变温度的方式是___________。②若某温度下该反应的平衡常数K=200，k正=40则k逆=___________。(3)向某密闭容器中通入4molNO2、8molCO，控制适当条件使其发生反应2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)，测得不同温度、压强下NO2的平衡转化率如图1所示；相同压强时，不同催化剂(甲、乙)、温度下，相同时间内NO2的转化率如图2所示。①X表示___________(填“温度”或“压强”)，Y1___________Y2(填“>”或“<”)。②与A点对应的反应中，容器容积为2L，则A点温度下平衡常数K=___________。工业生产中该反应合适的生产条件是___________。2．丙烯是合成有机物的基本原料之一，工业上可以通过石油裂化和裂解获得。(1)用于合成异丙醇。已知：①2CH3CH(OH)CH3(g)+9O2(g)6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH1=—akJ·mol-1②2CH3CH=CH2(g)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH2=—bkJ·mol-1(a>b)若CH3CH=CH2(g)+H2O(g)CH3CH(OH)CH3(g)　ΔH，该反应逆反应的活化能为ckJ·mol-1，则正反应的活化能为___________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。(2)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)ΔH<0。一定条件下，恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2：1、1：1、1：2、1：3，平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。 ①表示=1：2的曲线是___________(填“I”“II”“III”或“IV”)。②T3___________T4(填“>”或“<”)，原因是___________。③M点时，O2的转化率是___________(保留三位有效数字)。(3)在HZSM-5催化下用甲醇可制取丙烯，反应为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)　ΔH，一定温度下，向2L恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g)，平衡时，n(C3H6)=0.6mol，下列说法正确的是___________(填字母)。A．HZSM-5能提高该反应的平衡转化率B．达到平衡时，再向容器中通入1.5molCH3OH(g)，重新达到平衡时C3H6的浓度增大C．达到平衡后，再通入物质的量均为0.6mol的CH3OH(g)、C3H6(g)、H2O(g)，此时平衡逆向移动D．若起始时向2L绝热恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g)，平衡时，n(H2O)=1.6mol，则ΔH<0(4)工业上用“丙烯氨氧化法”制备丙烯腈(CH2=CHCN)包括如下反应：I．C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)CH2=CHCN(g)+3H2O(g)II．C3H6(g)+O2(g)CH2=CHCHO(g)+H2O(g)(副反应)向T°C、压强为28MPa的恒压密闭容器中通入1mol丙烯、1mol氨气和4.8mol氧气发生反应I、II，容器内H2O(g)、CH2=CHCN(g)、C3H6(g)的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图所示：①图中表示CH2=CHCN(g)的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。 ②平衡时，CH2=CHCHO(g)的分压p(CH2=CHCHO)=___________MPa。③反应II的压强平衡常数Kp=___________(Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。3．二氧化碳加氢可转化为二甲醚()，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。回答下列问题：(1)加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚的热化学方程式如下：    则的___________。(2)向一容积为2L的恒容密闭容器中通入2moL和6mol，一定温度下发生反应。起始总压为pPa，20min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%。①平衡时总压为___________Pa。②达到化学平衡状态时，下列有关叙述正确的是___________(填标号)。A．B．容器内气体压强不再发生改变C．向容器内通入少量氦气，则平衡向正反应方向移动D．向容器内再通入1mol和3mol，重新达到平衡后，的体积分数增大③0～20min内，用表示的平均反应速率___________，的平衡浓度___________。该温度下，反应的平衡常数___________(用含p的式子表达，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。(3)工业上，以一定比例混合的与的混合气体以一定流速分别通过填充有催化剂I、催化剂II的反应器，发生反应。转化率与温度的关系如图所示。在催化剂II作用下，温度高于时，转化率下降的原因可能是___________。4．CO2资源化是实现“双碳”目标的重要途径。方法1：化学还原CO2制备CH3CH2OH。已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)     ΔH1=-484.0kJ·mol-1 ②C2H5OH(g)完全燃烧的能量变化如图所示。(1)根据上述数据，_______(填“能”或“不能”)计算C2H5OH(g)的燃烧热。(2)2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)   ΔH=_______kJ·mol-1(3)在恒温恒容条件下，发生反应2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)，下列情况表明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。A．混合气体密度保持不变B．气体总压强保持不变C．气体平均摩尔质量保持不变D．产物浓度之比保持不变(4)在容积相同、起始温度相同的甲、乙两个容器中都充入1molCO2(g)、3molH2(g)，发生反应2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)，在不同条件下达到平衡，如下表所示：容器甲乙条件恒温、恒容绝热、恒容平衡常数KK甲K乙达到平衡时所用时间/mint甲t乙则K甲_______(填“＞”、“＜”或“=”，下同)K乙；t甲_______t乙。(5)在一定温度下，向容积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2(g)、xmolH2(g)，发生反应2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)，测得平衡体系中，C2H5OH(g)的体积分数φ与x的关系如图所示。 在m、n、p点中，CO2的转化率最大的是_______(填字母)点。在该温度下，平衡常数K为_______。(6)用电解法可将CO2转化为多种原料，原理如图。若铜电极上只产生C2H4和CO气体，写出产生C2H4的电极反应式_______；电解后溶液pH_______(填“变大”、“变小”或“不变”)(忽略溶液体积的变化)。5．天津地处环渤海湾，海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段：①的吸收氧化；②的再生。反应原理如下：①     ②     回答下列问题：(1)该工艺的总反应方程式为___________。1mol发生该反应的热量变化为___________，在总反应中的作用是___________。(2)研究不同配体与所形成的配合物(A、B、C)对 吸收转化率的影响。将配合物A、B、C分别溶于海水中，配成相同物质的量浓度的吸收液，在相同反应条件下，分别向三份吸收液持续通入，测得单位体积吸收液中吸收转化率随时间变化的曲线如图1所示。以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率，结果最好的是___________(填“A”、“B”或“C”)。(3)的电离方程式为___________。25℃时，溶液中、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化关系如图2，由图2计算，的___________，___________。再生反应在常温下进行，解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的，，为避免有FeS沉淀生成，应控制溶液pH不大于___________(已知25℃时，FeS的为)。6．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)已知，则燃烧生成和的热化学方程式为_______。(2)在下，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04812t20浓度024403200360040004100①内，_______；②t_______16(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.的分压不变               b.混合气体密度不变c.           d.(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达到平衡时与温度的关系曲线。(已知：对于可逆反应，任意时刻，式中)表示物质×的分压)①在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时，在密闭容器中加入一定量的，体系达到平衡后，测得的分压为，则水蒸气的分压为_______(用含x的代数式表示)。7．反应在工业上有重要应用。(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。温度/℃7008008301000平衡常数1.671.111.000.59①反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是_____。(2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。 ①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是_____。②某温度下，H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是_____。A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性B．过程2的△H＞0C．加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离D．H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应③同温同压下，等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器，CO的平衡转化率为75%；若换成Pd膜反应器，CO的平衡转化率为90%，则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为_____。(3)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。①固体电解质采用______(填“氧离子导体”或“质子导体”)。②阴极的电极反应式为______。③同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO)：n(H2O)=a：b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为_____(用a，b，y表示)。8．“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：Ⅰ：Ⅱ：请回答： (1)有利于提高平衡转化率的条件是___________。A．低温低压B．低温高压C．高温低压D．高温高压(2)反应的___________，___________(用表示)。(3)恒压、时，和按物质的量之比投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现高效转化。①下列说法正确的是___________。A．可循环利用，不可循环利用B．过程ⅱ，吸收可促使氧化的平衡正移C．过程ⅱ产生的最终未被吸收，在过程ⅲ被排出D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原需吸收的能量更多②过程ⅱ平衡后通入，测得一段时间内物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释物质的量上升的原因___________。(4)还原能力可衡量转化效率，(同一时段内与的物质的量变化量之比)。①常压下和按物质的量之比投料，某一时段内和的转化率随温度变化如图1，请在图2中画出间R的变化趋势，并标明时R值___________。 ②催化剂X可提高R值，另一时段内转化率、R值随温度变化如下表：温度/℃480500520550转化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列说法不正确的是___________A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率B．温度越低，含氢产物中占比越高C．温度升高，转化率增加，转化率降低，R值减小D．改变催化剂提高转化率，R值不一定增大9．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：。回答下列问题：(1)合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发。(2)_______温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，_______温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用。针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。(3)方案一：双温-双控-双催化剂。使用双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为时，的温度为，而的温度为)。 下列说法正确的是_______。a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率b．在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率(4)方案二：复合催化剂。下列说法正确的是_______。a．时，复合催化剂比单一催化剂效率更高b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c．温度越高，复合催化剂活性一定越高(5)某合成氨速率方程为：，根据表中数据，_______；实验1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_______。a．有利于平衡正向移动     b．防止催化剂中毒     c．提高正反应速率(6)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为，则M元素为_______(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价电子排布式为_______。10．某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：回答问题：(1)已知：电解液态水制备，电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。(2)已知：的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。 ①若反应为基元反应，且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______，反应温度t约为_______℃。(3)在相同条件下，与还会发生不利于氧循环的副反应：，在反应器中按通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中、浓度()如下表所示。催化剂t=350℃t=400℃ 催化剂Ⅰ10.812722345.242780催化剂Ⅱ9.2107753438932在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，生成的平均反应速率为_______；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是_______。11．氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。(1)时，燃烧生成)放热，蒸发吸热，表示燃烧热的热化学方程式为_______。(2)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。Ⅰ.Ⅱ.①下列操作中，能提高平衡转化率的是_______(填标号)。A．增加用量     B．恒温恒压下通入惰性气体C．移除          D．加入催化剂②恒温恒压条件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时，的转化率为，的物质的量为，则反应Ⅰ的平衡常数_______(写出含有α、b的计算式；对于反应，，x为物质的量分数)。其他条件不变，起始量增加到，达平衡时，，平衡体系中的物质的量分数为_______(结果保留两位有效数字)。(3)氢氧燃料电池中氢气在_______(填“正”或“负”)极发生反应。(4)在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为_______。(5)甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为a→_______(用等代号表示)。 12．将和两种气体转化为合成气(和CO)，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应：I．平衡常数Ⅱ．平衡常数Ⅲ．平衡常数(1)为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。根据下表数据，计算反应Ⅱ的反应热___________，该反应正反应活化能___________逆反应活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)。物质CO()(2)平衡常数___________(用、表示)。(3)一定温度下，维持压强，向一密闭容器中通入等物质的量的和发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数，则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数___________(用、表示)，另lgk与的关系如图所示，①、②、③、④四条直线中，表示的是___________(填序号)，温度时，图中A、B、C、D点的纵坐标分别为、、、，达到平衡时，测得的转化率为60%，且体系中，则___________，以物质的分压表示的反应I的平衡常数___________。(用含的代数式表示，已知：lg5=0.7) 13．氨基甲酸铵(H2NCOONH4)为尿素生产过程的中间产物，易分解。已知：Ⅰ.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH1=-92kJ·mol-1Ⅱ.C(s)+O2(g)⇌CO2(g)ΔH2=-394kJ·mo1-1Ⅲ.N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)⇌H2NCOONH4(s)ΔH3=-646kJ·mol-1Ⅳ.H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)ΔH4回答下列问题：(1)NH3的空间构型为___________。NH3的键角大于PH3，分析原因：___________。(2)ΔH4=___________。T℃下在某密闭容器中加入H2NCOONH4(s)，假设只发生反应Ⅳ，达平衡时测得NH3的浓度为c1；保持温度不变，加压(缩小容器的体积)，测得新的平衡条件下NH3的浓度为c2，则c1___________c2(填“>”“<”或“=”)。反应Ⅳ在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能够自发进行。(3)某温度下在一刚性的密闭容器中，充入等物质的量N2和H2发生反应Ⅰ，起始压强为1MPa，10min末达平衡，测得平衡时压强为0.8MPa，则10min内v(N2)=___________MPa/min。此时平衡常数Kp=___________。对于该条件下的反应，下列说法错误的是___________。A．当N2的体积分数不变时，说明反应已经达到化学平衡状态B．温度升高化学反应速率加快，化学平衡常数增大C．其他条件不变时，若适当增加N2的用量，可以提高H2的平衡转化率D．使用合适的催化剂可以加快化学反应速率，但ΔH1不变(4)在一定的条件下，将AmolN2和BmolH2充入某体积固定的密闭容器中合成NH3，在不同的催化剂(甲或乙)下发生反应，反应相同时间后H2的转化率与温度的关系如图：某学习小组的同学通过讨论得出结论：200°C时， a点对应的转化率(5%)不是使用催化剂甲下H2的平衡转化率。判断依据是：___________。14．甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为、和)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：①②③回答下列问题：(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：(其中中的碳氧键为CO)化学键CO由此计算∆H1=______kJ/mol，已知，由此计算，∆H3=_______kJ/mol。(2)图中能正确反映平衡常数随温度变化关系的曲线为___________(填曲线标记字母)，其判断理由是___________。(3)合成气的组成时，体系中的平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。α(CO2)值随温度升高而___________(填“增大”或“减小”)，其原因是___________。图中的压强由大到小为___________，其判断理由是___________。15．尿素是一种高效化肥，也是一种化工原料。(1)尿素技术可用于汽车尾气的处理，该过程中会生成，反应如下。Ⅰ.  Ⅱ.  一定温度下，向恒容容器中投入足量和一定量的 ，当上述反应达到平衡时，测得、。则_______(用含p、q的代数式表示，下同)，反应Ⅰ的平衡常数为_______。(2)工业上以和为原料合成尿素，图1是反应历程及能量变化，历程中的所有物质均为气态。①该反应历程中，若，则_______。②在℃和℃时，向恒容容器中投入等物质的量的和，发生以下反应：。平衡时与的关系如图2所示，p为物质的分压强(单位为kPa)。若、。℃时，_______。若点A时继续投入等物质的量的两种反应物，再次达到平衡时(温度不变)，的体积分数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)某实验小组用水介质电池电解含有尿素的碱性废水，装置如图3(电极a为Zn，b、c、d均为惰性电极)。 装置Ⅰ中双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成，与b极室相连的交换膜为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)，装置Ⅱ阳极上的反应式为_______。16．二氧化碳催化加氢直接合成二甲醚(DME)既可以实现碳减排又可以得到重要的有机原料，对于保证经济的高速发展和实现长期可持续发展战略均具有重要意义，其中涉及的反应有：(ⅰ)  (ⅱ)  (ⅲ)  已知：生成物A的选择性回答下列问题：(1)的___________(用含a、b或c的代数式表示)。(2)反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的吉布斯自由能随温度变化如图，下列说法正确的是___________。A．常温下，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均能自发B．410K时，反应ⅰ和反应ⅲ的反应速率相等C．温度升高，的选择性提高，的选择性降低D．提高二甲醚产率的关键是寻找对甲醇具有高选择性的催化剂(3)在3.0MPa下，研究人员在体积固定的容器中充入和发生反应，的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化如图(不考虑其他因素影响)。 ①___________0(填“>”或“<”)。②若在220℃下，平衡时___________，计算反应在220℃下的平衡常数___________(写出计算过程，结果保留三位有效数字)。③当其他条件不变，压强为4.0MPa、温度为260℃时，图中点___________(填“A”、“B”、“C”或“D”)可表示二甲醚的选择性。(4)在基催化剂下发生反应，机理如图：该机理表示的是反应___________(填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”)的反应过程。写出转化③的反应方程式___________。17．甲醇是一种基本的有机化工原料，用途十分广泛。应用催化加氢规模化生产甲醇是综合利用，实现“碳达峰”的有效措施之一。我国科学家研究发现二氧化碳电催化还原制甲醇的反应，需通过以下两步实现：Ⅰ.Ⅱ.(1)反应过程中各物质的相对能量变化情况如图所示。 _______。(2)若，下列温度下反应能自发进行的是_______(填序号)。A．B．10℃C．D．(3)恒压下，分别向无分子筛膜和有分子筛膜(能选择性分离出)的两个同体积容器中通入和，甲醇的产率随温度的变化如图所示。温度相同时，有分子筛膜的容器中甲醇的产率大于无分子监膜的原因为_______。(4)按照投料，在恒容密闭容器中进行反应，的平衡转化率随温度和压强变化如图所示。①压强、、由大到小的顺序是_______。②压强为时，温度高于之后，随着温度升高平衡转化率增大的原因是_______；③同时增大的平衡转化率和的产率可采取的措施是_______。 ④一种应用双极膜(由阳离子和阴离子交换膜构成)通过电化学还原制备甲醇的电解原理如图所示。催化电极的电极反应式为_______，双极膜内每消耗水，理论上石墨电极产生标准状况下_______。18．乙酸乙酯在工业上有着广泛的用途。科学家以乙烯、乙酸为原料，杂多酸作催化剂制备乙酸乙酯，反应原理为。回答下列问题：(1)在热力学标态下由指定单质(大多是稳定单质)生成1mol物质的反应焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓()。。相关物质的标准摩尔生成焓数据如表所示。物质/(kJ·mol)+52.3-436.4-463.2以乙烯(g)、乙酸(g)为原料制备乙酸乙酯(1)的反应的热化学方程式为___________。(2)一定条件下，在一个密闭容器中，通入各1mol的乙烯和乙酸气体，发生上述反应。①若保持温度和压强不变，下列描述能说明反应已达化学平衡的是___________(填字母)。A．单位时间内，消耗乙烯和生成乙酸的物质的量相同B．容器内混合气体的密度不再变化C．不再变化D．体系中乙烯和乙酸的转化率相等②若想提高乙酸乙酯的产率，可以采取的措施有___________(写两种)。③分别在压强、下，相同时间内测得乙酸乙酯的产率随温度的变化如图。 ___________(填“>”或“<”)，理由是___________。A点后乙酸乙酯产率随温度升高反而下降的原因可能是___________。A点该反应的压强平衡常数___________(用含的代数式表示)。(3)科学家设想通过电化学方法实现乙烯的转化，其原理如图所示(均为惰性电极)。图中b极为___________极，M极上的电极反应式为___________。19．2021年，我国科学家以二氧化碳为原料，通过全合成方法成功制得了淀粉，取得了科技领域的一个重大突破。以为原料制备甲醇、合成气、淀粉等能源物质具有广阔的发展前景。在催化剂的作用下，氢气还原的过程中可同时发生反应①②。①②(1)_______。(2)已知时，反应能自发进行反应，反应①的，则反应①自发进行的温度不超过_______K(保留一位小数)。(3)在恒温恒容密闭容器中，充入一定量的及，起始及达到平衡时，容器内各气体的物质的量及总压强数据如表所示： 总压/起始0.50.9000平衡m0.3p已知，则表中_______；反应①的平衡常数_______(用含p的代数式表示)，为压强平衡常数，是在化学平衡体系中，用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数。(4)向恒压反应器中通入和，的平衡转化率及的平衡产率随温度变化的关系如图所示。已知：的产率。图中500K以后，的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______。(5)的综合利用有利于“碳中和”，分子在晶体中的堆积方式如图所示，该晶体面心立方最密堆积结构，晶胞边长为apm，则该晶体的密度_______(列出计算式，设为阿伏伽德罗常数)。(6)温室气体的用途广泛，请写出一种与其物理性质相关的用途：_______。 20．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。Ⅰ.制取氢气(1)甲醇和水蒸气制取氢气的过程中有下列反应：  kJ·mol  kJ·mol写出以甲醇为原料制取氢气的热化学方程式___________。(2)理论上，能提高平衡产率的措施有___________(写出一条即可)。Ⅱ.储存氢气硼氢化钠()是研究最广泛的储氢材料之一已知：i．B的电负性为2.0，H的电负性为2.1ii．25℃下在水中的溶解度为55g，在水中的溶解度为0.28g(3)在配制溶液时，为了防止发生水解反应，可以加入少量的___________(填写化学式)。(4)向水溶液中加入催化剂Ru/NGR后，能够迅速反应，生成偏硼酸钠()和氢气。写出该反应的化学方程式___________。(5)在研究浓度对催化剂Ru/NGR活性的影响时，发现B点后(见图1)增加的浓度，制氢速率反而下降，推断可能的原因是___________。(6)用惰性电极电解溶液可制得，实现物质的循环使用，制备装置如图2所示。①钛电极的电极反应式是___________。②电解过程中，阴极区溶液pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)