2023届高考化学一轮专题复习：化学反应原理综合题

2023届高考化学一轮专题复习：化学反应原理综合题 1．（2022·天津·统考一模）人们不断探索将燃油汽车尾气中的与有害气体无毒转化，并将进行甲烷化实现碳中和，请结合相关信息按要求回答下列问题。 (1)已知常温常压下。 ①燃油汽车尾气仍含有较多、的可能原因是___________。 ②写出一项有效提升尾气达到排放标准的措施：___________。 (2)在负载型金属催化作用下，可实现低温下甲烷化。反应分如下三步进行： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ：___________     反应Ⅲ： ①出反应Ⅱ和生成和的热化学方程式：___________。 ②在不同温度下，负载型金属催化作用下，反应Ⅲ进行结果如下图所示，其中选择性= 。 i．反应Ⅲ的平衡常数的表达式为___________。 ii．在测定温度内，该催化剂对甲烷化反应的最适宜温度为___________，理由：___________。 iii．时，在上述实验条件下向某装有该催化剂的密闭容器中通入和，充分反应后生成的物质的量为___________。 2．（2022·山东德州·统考二模）工业上从铬铁矿废渣(主要含Cr2O3、SiO2、Al2O3、Fe2O3)中回收提取铬的工艺流程如下： 注：焙烧可将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。 (1)为加快“水浸”速率，可采取的措施为_______(写出一种即可)。 (2)已知“浸出液”的主要成分为Na2CrO4，则Cr2O3焙烧时反应的化学方式为_______。 (3)滤渣1的主要成分是_______。 实验室中进行操作2用到的玻璃仪器有_______。 (4)常温下，溶液中部分离子的物质的量浓度的对数lgc与pH的关系如图所示。已知溶液中离子浓度≤10-5 mol/L时认为沉淀完全。 浸出液用H2SO4调节pH的最佳范围是_______。 调pH时转化的离子方程式为_______。 (5)一定温度下，利用K2Cr2O7可实现含苯酚废水的有效处理，工作原理如图所示，负极电极反应式为_______，一段时间后，N极附近溶液pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 3．（2022·河北邢台·校联考模拟预测）甲烷是已探明储量最为丰富的化石能源之一，目前主要用作一次能源直接燃烧，其化学价值有待于深入开发，甲烷选择性氧化制甲醇是甲烷深度开发的一个方向。 (1)目前工业上甲烷制甲醇主要是经由合成气制备，即先通过高温过程将甲烷键全部断裂制成合成气(和)，再经高压过程由合成气制备甲醇。 ①已知： 写出甲烷和重整制备合成气的热化学方程式_______。 ②利用合成气制备甲醇的方程式为，平衡混合物中甲醇含量与温度、压强关系如图所示。有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动的条件是_______温度、_______压强(填“增大”或“降低”)。恒容条件下，按进行实验，的转化率为，则该条件下平衡常数K=_______(只写数值)。 (2)某大学采用甲烷电催化氧化法制备甲醇。不同催化剂下所得产物的量及甲烷转化率如表所示。 电催化剂催化性能的比较 物质的量(通电) 电催化剂 电流 46 37 50 38 44 6.1 6.0 4.8 7.9 5.5 2.6 1.0 0.2 0.6 0 3.6 1.3 1.0 2.6 0.6 0.27 0.43 0 0.33 0 比较表中催化剂催化性能，最优选择为_______。法拉第效率指实际生成物和理论生成物的百分比。电化学中常用法拉第效率考查催化剂的电催化性能。已知法拉第效率的计算公式为(n表示物质的量，Q表示电量，Z表示反应物到生成物的转移电子数，)，该催化剂对甲醇的法拉第效率_______(保留2位有效数字)。 (3)研究发现在甲烷直接电催化氧化法中，的碱性电解液更容易生成，甲烷在催化剂上可能的反应机理如下： i： ii： iii：_______ iv： 将机理步骤iii补充完整为_______；阴极发生的电极反应式为_______。 4．（2022·安徽淮北·统考二模）煤、石油等传统能源使用时污染严重，且日渐枯竭，科学家们寻找其他清洁能源作为替代品，其中甲烷的开发利用成为一个热点。以下是甲烷水蒸气重整的应用： 已知：① ② (1)甲烷水蒸气重整原理CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H3，则△H3=_______kJ/mol。 (2)向恒容容器中加入1 molCH4和2 molH2O，在恒定的温度，初始压强a MPa下进行反应， ①当分离出0.8molH2时，分离比η=_______。(分离比，实际分离量与CH4完全转化时得到的H2量的比例，体现H2分离的程度)。 ②下图是甲烷平衡转化率与温度、H2分离比的关系，其中η1、η2、η3的由大到小的关