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2023届高考化学一轮训练——化学反应原理综合题
1.(2023·四川绵阳·二模)二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径,利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是和先合成甲醇,再由甲醇脱水制备二甲醚。
(1)已知:
则合成二甲醚反应的___________。
(2)合成二甲醚的关键是合成甲醇:
I.
①恒容绝热容器中,一定能说明反应Ⅰ已达到化学平衡状态的是___________。
A.
B.
C.气体的密度保持不变
D.容器内气体的温度保持不变
②合成甲醇时存在逆水汽变换:II.,按照投料,保持压强为下达到平衡时,和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如图所示,图中___________(填“a”或“b”)表示甲醇在含碳产物中物质的量分数,的转化率在之后随温度升高而增大的原因是___________。若甲醇的选择性,图中时甲醇的选择性=___________。逆水汽变换反应的压强平衡常数___________。
(3)甲醇脱水可制得二甲醚:。
实验测得:,,、为速率常数。温度下,向恒容密闭容器中加入,达到平衡时测得的体积分数为60%,则平衡时的产率___________;当温度改变为时,,则___________(填“<”“>”或“=”)。
2.(2022·江西赣州·赣州市赣县第三中学校考模拟预测)碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(CO和的混合气体)是一碳化学的重要原料,焦炭与水蒸气在刚性密闭容器中会发生如下两个反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质
标准生成热
0.0
0.0
(1)反应Ⅰ的焓变_______
(2)若在绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ,则下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______。A.容器内气体的压强不变 B.容器内温度不变
C.容器内气体的密度不再改变 D.容器内气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应Ⅱ的正反应速率,逆反应速率,、分别为正、逆反应速率常数,(k表示或)与温度的关系如图所示,其中直线a、b分别表示、随温度的变化。升高温度,反应Ⅱ的平衡常数K_______(填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)在上图A点对应的温度下,向某刚性密闭容器中加入足量焦炭和一定量水蒸气,同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,已知起始时容器内压强为80kPa,10分钟后体系达到平衡状态,容器内压强变为100kPa。
①平衡时CO的分压_______kPa,平衡时水蒸气的转化率为_______%。
②进一步提高水蒸气平衡转化率的方法有_______、_______(写两种不同的方法)。
3.(2022·贵州·校联考模拟预测)能源、材料、环保、健康等是当今社会重要的研究主题,化学与这些主题密切相关,在其研究与应用中发挥着重要作用。甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应I: CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49. 58kJ·mol-1
反应II: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41. 19kJ·mol-1
反应III: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)反应III的ΔH3=_______; 反应III的活化能E(正)_______E(逆) (填“>”“=”或“<”)。
(2)恒温恒容密闭容器中,对于反应I,下列说法不能说明该反应达到化学平衡状态的是_______ ( 填序号)。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.v(CO2)消耗=v( H2O)生成
D.氢气的体积分数保持不变
(3)250℃时,向2L密闭容器中充入3mol H2和1mol CO2发生反应II。经过5min达到平衡状态,平衡时测得CO2的转化率为50%。
①该温度下,反应开始至5min时,该反应的平均反应速率v(H2)=_______。
②250℃时反应的平衡常数K=_______。
③若升高温度,该反应的平衡常数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)甲醇燃料电池的工作原理如图所示,则Y电极为_______(填 “正极”或“负极”),X电极的电极反应式为_______。若使用该电池完成铁制品镀银,当铁制品质量增加64.8g时,理论上电路中转移电子数为_______。
4.(2022·河南·校联考模拟预测)氨氮已成为环境的主要污染物并引起了社会各界的关注,氨氮在水体中以(pH>11)和(pH<7)两种形式存在,开发经济、高效的除氛技术成为水污染治理的重点和热点。回答下列问题:
(1)生物脱氮法
通常包括生物