【备考2024年】高考化学全国甲卷真题变式分层精准练第10题

甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：

化学反应与能量变化密切相关。回答下列问题：

在以煤为主要原料的合成氨工业中，原料气氢气常用下述方法获得：

①C＋H₂O(g) CO＋H₂；

②CO＋H₂O(g) CO₂＋H₂；

随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO₂的捕集利用技术成为研究的重点．

完成下列填空：

我国含硫、天然气资源丰富，天然气脱硫和甲烷与硫化氢重整制氢具有重要的现实意义。回答下列问题：

甲烷在工业上有很多用途。回答下列问题：

Ⅰ.利用甲烷催化还原消除氮氧化物的污染：

ⅰ.；

ⅱ.；

ⅲ.。

其中：。

地球上的氮元素对动植物有重要的作用，氮元素形成的化合物是当前的研究热点。回答下列问题：

人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下，将和转化为甲醇()，该反应化学方程式为。一定温度光照下，将1mol 和2mol 在2L密闭容器中进行上述反应，测得随时间的变化如表所示：                                                                                                                                        

时间/min	0	1	2	3	4	5
/mol	0	0.2	0.6	0.7	0.8	0.8

碳达峰、碳中和是现在需要继续完成的环保任务，CO₂的综合利用成为热点研究对象，CO₂作为碳源加氢是再生能源的有效方法，CO₂加氢可以合成甲醇，Olah提出“甲醇经济"概念，认为甲醇会在不久的将来扮演不可或缺的角色，通过CO₂加氢生产甲醇是有希望的可再生路线之一，该过程主要发生如下反应：

反应I：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) △H₁

反应Ⅱ：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₂=-41.1kJ•mol^-1

二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一，同时也是实现碳中和的重要途径。该过程总反应为CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=-49.4kJ•mol^-1

在特定催化剂条件下，其反应机理为

Ⅰ.CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) ΔH₁=+40.9kJ•mol^-1

Ⅱ.CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g) ΔH₂

回答以下问题：

一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分子反应：

Ⅰ．

Ⅱ．

研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：

工业上利用反应：可减少的排放。

氙的氟化物是优良的氟化剂，稀有气体Xe和F₂混合在催化剂作用下同时存在如下反应：

反应I：

反应Ⅱ：

反应Ⅲ：

已知：XeF₂选择性是指生成XeF₂所消耗的Xe的物质的量与初始Xe的物质的量的比值。

回答下列问题：

目前全球使用的燃料主要是煤、石油、天然气，而能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。我国向国际社会作出“碳达峰、碳中和”的郑重承诺，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施将二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和，树立了大国形象，彰显了大国担当。太阳能的利用是热门研究方向之一，“液态阳光”技术可助力我国完成碳达峰、碳中和目标。具体分三步：

第1步，把光变成能量，目前采用光伏发电的形式；

第2步，电解水制氢气；

第3步，和在催化剂等条件下合成。

请回答下列问题：