（16分）某小组对酸化及碱化膨润土负载镍催化CO2加氢甲烷化反应进行了研究。
(1)制备Ni一酸化膨润土、Ni-碱化膨润土的部分流程如下：
①“溶解”时维持反应温度为70~80℃，其目的是________。
②“氧化”一步反应的离子方程式为 ________ 。
（2）最后一步加HNO3后可回收的主要物质（写化学式）________。
(3)在不同温度下，膨润土、Ni-酸化膨润土、Ni-碱化膨润土催化CO2加氢甲烷化反应结果如下图所示：
① 在测定温度内，Ni-酸化膨润土对CO2加氢甲烷化反应的最适宜温度为350℃，理由是：________ ________。
② 500℃时，在上述实验条件下向某装有膨润土的密闭容器中通入5 mol CO2和20 mol H2，充分反应后生成CH4的物质的量为________。
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（16分）某小组对酸化及碱化膨润土负载镍催化CO2加氢甲烷化反应进行了研究。
(1)制备Ni一酸化膨润土、Ni-碱化膨润土的部分流程如下：
①“溶解”时维持反应温度为70~80℃，其目的是________。
②“氧化”一步反应的离子方程式为 ________ 。
（2）最后一步加HNO3后可回收的主要物质（写化学式）________。
(3)在不同温度下，膨润土、Ni-酸化膨润土、Ni-碱化膨润土催化CO2加氢甲烷化反应结果如下图所示：
① 在测定温度内，Ni-酸化膨润土对CO2加氢甲烷化反应的最适宜温度为350℃，理由是：________ ________。
② 500℃时，在上述实验条件下向某装有膨润土的密闭容器中通入5 mol CO2和20 mol H2，充分反应后生成CH4的物质的量为________。
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K3Fe(A2B4)3·3H2O(M)是制备负载型活性铁催化制的主要原料，也是一些有机反应催化剂，因而具有工业生产价值。A、B均为常见短周期非金属元素。某研究小组将纯净的化合物M在一定条件下加热分解，对所得气体产物有固体产物的组成进行探究。
（1）经实验分析，所得气体产物由甲、乙和水蒸气组成。甲、乙均只含A、B两种元素，甲能使澄清的石灰水交浑浊，乙常用于工业炼铁。
①写出甲的电子式:_________。
②写出工业炼铁的化学反应方程式:_______________。
（2）该研究小组查阅资料后推知，固体产物中不存在+3价铁，盐也只有K2AB3。小组同学对固体产物进行进行如图所示定量分析。
①操作I的具体操作为____________；“固体增重”说明固体产物中定含有的物质的化学式为_____________。
②写出与酸性KMnO4溶液反府的金属阳离子的离子结构示意图:_____________；用酸性KMnO4溶液去滴定该溶液时，终点颜色变化为______________。
③已知在酸州条件下KMnO4的还原产物为Mn2+，以上实验数据分析计算固体产物中各物质及它们之间的物质的量之比为_____________。
（3）写出复盐M加热分解的化学方程式:_______________。
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碳基能源的大量消耗使大气中CO2浓度持续不断地增加，以CO2为原料加氢合成，甲烷等能源物质具有较好的发展前景。回答下列问题：
(1)CO2催化(固体催化剂)加氢合成甲烷过程发生以下两个反应：
主反应：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) △H1=akJ·mol-1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=41.1kJ·mol-1
已知相关的化学键键能数据如下：
则a=___。加氢合成甲烷时，通常控制温度为500℃，不能过高也不宜过低的原因是___。
(2)为了提高CO2加氢制CH4过程中CH4选择性(CH4选择性=
×100%)，主要是通过对催化剂的合理选择来实现。
①CO2加氢制CH4的一种催化机理如图，下列说法正确的是___(填标号)。
A.催化过程使用的催化剂为La2O3和La2O2CO3
B.La2O2CO3可以释放出CO2*(活化分子)
C.H2经过Ni活性中心裂解产生活化态H*的过程为放热过程
D.CO2加氢制CH4的过程需要La2O3和Ni共同催化完成
②保持500℃不变，向1L密闭容器中充入4molCO2和12molH2发生反应，若初始压强为p，20min后，主、副反应都达到平衡状态，测得此时c(H2O)=5mol·L-1，体系压强变为0.75p，则主、副反应的综合热效应为___，v(CH4)=___mol·L-1·min-1，CH4选择性=___(保留三位有效数字)，主反应的平衡常数K=___。
(3)CO2的光电催化反应器如图所示。以TiO2为阳极，通过光解水产生电子和质子，而后传递到阴极(Pt/CNT)诱导阴极催化还原CO2制得异丙醇。
①阴极常伴有析氢等副反应发生，为此选用了电化学催化剂，其依据是___。
②阴极生成异丙醇的电极反应为___。
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骨架型镍催化剂因其具有多孔结构对氢气有极强吸附性，故常用作加氢反应的催化剂。一种镍铜硫化矿(主要成分为Ni2S和Cu2S)为原料制备骨架型镍的工艺流程如下：
⑴镍铜硫化矿酸浸所得的浸出渣Ⅰ的主要成分是Cu2S，气体Ⅱ中主要含有两种成分，则该步反应的化学方程式为 ；
⑵写出步骤①的化学方程式 。合金Ⅴ在碱浸前要粉碎，粉碎的目的是 ；
⑶碱浸时选择浓NaOH溶液，反应的离子方程式是： ；
⑷碱浸后残铝量对骨架型镍的催化活性有重大影响。分析如图，残铝量在 范围内催化剂活性最高，属于优质产品；
⑸使用新制骨架型镍进行烯烃加氢反应，有时不加入氢气也可以完成反应，原因是 。
高三化学实验题简单题查看答案及解析
氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（1）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：
CH2(g)＋2H2O(g)
CO2(g)＋4H2(g) △H＝+165.0kJ·mol－1
已知反应器中存在如下反应过程：
I.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) △H1＝+206.4kJ·mol－1
II.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H2
根据上述信息计算：a＝___、△H2＝___。
（2）某温度下，4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)＝bmol、n(CO2)＝dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
（3）欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O)：n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
（4）H2用于工业合成氨：N2＋3H2
2NH3。将n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图，反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下，n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为___，气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝___(分压列计算式、不化简)。
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氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（1）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：
CH2(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g) △H＝+165.0kJ·mol－1
已知反应器中存在如下反应过程：
I.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) △H1＝+206.4kJ·mol－1
II.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H2
根据上述信息计算：a＝___、△H2＝___。
（2）某温度下，4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)＝bmol、n(CO2)＝dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
（3）欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O)：n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
（4）H2用于工业合成氨：N2＋3H22NH3。将n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图，反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下，n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为___，气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝___(分压列计算式、不化简)。
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氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（1）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：
CH2(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g) △H＝+165.0kJ·mol－1
已知反应器中存在如下反应过程：
I.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) △H1＝+206.4kJ·mol－1
II.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H2
根据上述信息计算：a＝___、△H2＝___。
（2）某温度下，4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)＝bmol、n(CO2)＝dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
（3）欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O)：n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
（4）H2用于工业合成氨：N2＋3H22NH3。将n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图，反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。
某温度下，n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为___，气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝___(分压列计算式、不化简)。
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CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中，发生的主要反应有：
i.CO2(g)+3H2(g) 
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.4kJ·mol-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H3
（1）△H3________ kJ·mol-1
（2）5MPa时，往某密闭容器中按投料比n（H2）:n（CO2）=3：1充入H2和CO2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是____。
②250℃时，反应ii的平衡常数____1（填“＞”“＜”或“=”）。
③下列措施中，无法提高甲醇产率的是____（填标号）。
A 加入适量CO B 增大压强 C 循环利用原料气 D 升高温度
④如图中X、Y分别代表____（填化学式）。
（3）反应i可能的反应历程如下图所示。
注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量（括号里的数字或字母，单位：eV）。其中，TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。
①反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。
②相对总能量E=____（计算结果保留2位小数）。（已知：leV=1.6×10-22kJ）
（4）用电解法也可实现CO2加氢制甲醇（稀硫酸作电解质溶液）。电解时，往电解池的____极通入氢气，阴极上的电极反应为____。
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CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中，发生的主要反应有：
i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.4kJ·mol-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H3
（1）△H3________ kJ·mol-1
（2）5MPa时，往某密闭容器中按投料比n（H2）:n（CO2）=3：1充入H2和CO2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是____。
②250℃时，反应ii的平衡常数____1（填“＞”“＜”或“=”）。
③下列措施中，无法提高甲醇产率的是____（填标号）。
A 加入适量CO B 增大压强 C 循环利用原料气 D 升高温度
④如图中X、Y分别代表____（填化学式）。
（3）反应i可能的反应历程如下图所示。
注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量（括号里的数字或字母，单位：eV）。其中，TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。
①反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。
②相对总能量E=____（计算结果保留2位小数）。（已知：leV=1.6×10-22kJ）
（4）用电解法也可实现CO2加氢制甲醇（稀硫酸作电解质溶液）。电解时，往电解池的____极通入氢气，阴极上的电极反应为____。
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