4衡中同卷 2023-2024学年度高考分科综合测试卷(二)2化学试卷答案

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13.(15分)绿色能源是未来能源发展的重要方向，氢能源是最具应用前景的绿色能源，高纯氢的制备是目前的研究热点。回答下列问题。方法一：氨热分解法制氢，相关化学键的键能数据如下表：化学键NENH-HN-H键能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8(1)一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。反应2NH3(g)→N2(g)十3H2(g)△H=kJ·mol-1;方法二：硫碘循环分解水制氢的原理示意图如下：HOS0,+2H,0+L80℃H,s0+2HmSO,反应I吸热H.SOHIHS08702S0,+0,+2H02H450H+1反应Ⅱ吸热反应Ⅲ吸热g(2)上述循环反应过程中起催化作用的物质是(填化学式)；通常情况下，水在2200℃条件下分解可得到氢气，硫碘循环分解水制H2的优势为(写两条即可)。方法三：催化制氢是目前大规模制取氢气的方法之一：C0(g)+H2O(g)、CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ·mol-1(3)在T1℃时，将0.10molC0与0.40molH20充入5L的恒容密闭容器中，达到平衡时，H2的物质的量分数x(H2)=0.08。①CO的平衡转化率α=%,反应平衡常数K=(结果保留2位有效数字)。②由T1℃时上述实验数据计算得到v正~x(CO)和v递~x(H2)的关系如图1所示。升高温度，反应重新达到平衡，相应的点分别为(填字母)。0.200.180.16Fx0.140.12D0.10C0.080.040.020°0.200.400.600.801.001.201.40T/℃v/(103mol·L1·min)图1图2③研究表明，C0催化变换反应的速率方程为v=x(C0)·x(H,O)-x(CO2)·x(H2)Kp式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，为反应的速率常数，温度升高时值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图2所示。温度升高时，CO催化变换反应的K、(填“增大”“减小”或“不变”)。根据速率方程分析，T>Tm时v逐渐减小的原因是高三化学第6页（共8页）