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16.(14分）中国承诺在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。将C02转化为高附加值化学
品，既能减排，又能满足工业需求。
回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢制甲醇过程中主要涉及以下反应：
I.CO2(g)+3H2(g)-CH3OH(g)+H2O(g)AH=-50 kJmol 1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g）
△H2=+41 kJ-mol1
①反应CO(g)+2H2(g)二CH3OH(g)的逆反应活化能为a kJ.mol1,则正反应活化能为
kJ'mol1。
②若将等物质的量的C02和H2充入恒温恒容密闭容器中进行反应，下列事实不能说明反
应已达到平衡状态的是
(填标号)。
A.体系的压强保持不变
B.n(CO2)与nH)的比值保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.混合气体的密度不变
③反应I的机理包括3种路径（主要步骤如图），其中最优路径是
(填标号)
0.5
0.0
-0.5
-1.0
1.47
0.95
0.69
-1.5
1
-2.0
-2.5
3.0
-3.5
4.0
反应历程
(2)LTA分子筛膜具有很强的亲水性，通过使用LTA型分子筛膜催化反应器，反应I、Ⅱ的CO2
转化率明显提高的原因是
(3)某温度、恒定压强为pMPa的条件下，将1mo1C02g)和3 mol H2(g)通过装有催化剂的反
应器，反应并达到平衡状态，C02的转化率为50%，甲醇的选择性为50%甲醇的选择性
c0然P,器度下，cu0阳的T有丰为
,计算反应Ⅱ的
压强平衡常数
(4)金属有机框架(MOP)因独特的孔道结构，在催化、气体吸附与能源转化中应用广泛。工
业上用MOF吸附C02后，通过电解法将其转化为CH6OH(两电极均为惰性电极，酸性电
解质)，其阴极电极反应式为
高三化学第6页共8页
17.(15分)2020年3月，比亚迪刀片电池的横空出世，引起了汽车圈的阵阵波澜。2025年又推出
了新一代基于磷酸亚铁锂技术的“刀片电池”，一种以钛铁矿(FeTiO3)和磷灰石可矿[CsF(PO4)3]为
主要原料制取磷酸亚铁锂前驱体磷酸铁FPO4)和钛白粉(TiO2)的工艺流程如下：
90%浓疏酸
热水
180℃
pH=2.5
滤液1
钛铁矿一
酸解
水浸、冷却
过滤
过滤
煅烧
钛白粉
(Ti02)
酸解渣
滤液3
FeSO·7H,O
90%浓疏酸
过滤
滤液2
磷灰石矿
湿法磷酸
沉淀
FePO
气体X
滤渣
试剂Y
已知：①钛(V)在强酸性溶液中的存在形式是TiO2+离子，TO2+离子在pH=2.5时水解为H2TO3;
②常温下Ksp(FeP04)=1.3×1022,Ksp[Ca3(P04)2]=6.0×1026:
③离子浓度≤1×105mol/L时表明沉淀完全：
④90%的浓H2S04沸点为268℃；
请回答下列问题：
(1)Fe元素位于元素周期表的
区，基态钛原子价层电子排布图为：
(2)酸解时，控制温度在180℃的原因是
(3)下列各组组合中，最适合试剂Y的是
（填字母序号)。
a.H2SO4和H2O2b.NaOH和KMnO4
c.NH3和H2O2
(4)湿法磷酸时产生有毒气体X的化学方程式为
(5)请结合化学用语，用化学平衡理论解释步骤滤液1中将T02*转化为H2Ti03的原理：
(6)若“滤液2”中c(Ca2)=0.002 molL-I,与FeS047H20和Y混合（设溶液体积增加1倍），
使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3)=1.0x10molL1,此时是否有Ca3PO42沉淀生成？
(列式计算)。
(7)）某种FTO3晶胞沿x、y、z轴任意一个方向的投影图如图所示。晶胞中Fe位于各顶角位
置。若晶胞中Fe和O之间的最短距离为anm,阿伏伽德罗常数的值为Na,该晶胞的密
度为
gcm3(列出计算式即可)。
T
Fe
高三化学第7页共8页

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