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2023届高考化学一轮训练—化学反应原理综合题
1.(2022秋·福建福州·高三福建师大附中校考期末)电化学原理在能量转换、物质合成、防止金属腐蚀等方面应用广泛。
(1)下图是常见电化学装置图
①Zn棒发生的电极反应是___________。
②若用一根铜丝代替盐桥插入两烧杯中,电流计指针也发生偏转,推测:其中一个为原电池,一个为电解池,写出a端发生的电极反应___________。
(2)下图为探究金属Fe是否腐蚀的示意图
在培养皿中加入一定量的琼脂和饱和溶液混合,滴入5~6滴酚酞溶液,混合均匀,将缠有铜丝的铁钉放入培养皿中。溶液变红的部位为___________端(填“铜丝附近”或“铁丝附近”),请结合文字和方程式解释变红的原因___________。
(3)一种利用原电池原理治污的装置如下图,其反应原理是。
①A电极的电极反应式为___________。
②下列关于该电池说法正确的是___________(填序号)。
A.电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.当有被处理时,转移电子的物质的量为
C.电池工作一段时间,溶液的pH不变
D.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜
2.(2022·广东茂名·化州市第一中学校考一模)“碳中和”引起各国的高度重视,正成为科学家研究的主要课题。利用催化加氢制二甲醚,可以实现的再利用,涉及以下主要反应:
I.
II.
相关物质及能量变化的示意图如图1所示。
(1)反应II的_____,该反应在_____(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)恒压条件下,、起始量相等时,的平衡转化率和的选择性随温度变化如图2所示。已知:的选择性。
①300℃时,通入、各1mol,平衡时的选择性、的平衡转化率都为30%,平衡时生成的物质的量为_______mol,此温度下反应Ⅰ的平衡常数_______(保留2位有效数字)。
②220℃时,和反应一段时间后,测得A点的选择性为48%,不改变反应时间和温度,一定能提高的选择性的措施有_______(任写一种)。
(3)利用燃料电池电解,可将雾霾中的分别转化为和,如图3装置所示。则a极发生的电极反应式为_______;当电路中转移2.5mol电子时,A的浓度为_______(电解过程中忽略溶液体积变化)。
3.(2022秋·黑龙江伊春·高三校考期末)某同学设计一个燃料电池(如图所示),目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题:
(1)石墨电极为_______(填“阳极”或“阴极”),反应一段时间后,在乙装置中滴入”酚酞溶液,_______(填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。乙池中电解总反应化学方程式为_______。
(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,溶液中硫酸铜浓度将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。精铜电极上的电极反应式为_______。
(3)若在标准状况下,有224mL氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体在标准状况下体积为_______mL;丙装置中阴极析出铜的质量为_______g。
(4)若将甲改用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得燃料电池,则该电池正极反应式为_______。
4.(2022·全国·高三专题练习)CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。请回答:
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:
①已知相关反应的能量变化如图所示,过程Ⅰ的热化学方程式为_______。
②关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是_______(填序号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离 b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未参与反应 d. Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的△H
③其他条件不变,在不同催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作用下,反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态_______(填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是_______。
(2)在一刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α- Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),若达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为Kp=_______(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算,列出计算式)
(3)CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下,向某浓度的草酸溶液