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2023届高考化学一轮专题复习—化学反应原理综合题
1.(2023·湖南永州·统考二模)利用晶格氧部分氧化甲烷制合成气(与)技术将传统甲烷重整反应分解为几个气固相反应,实现燃料与氧气不接触,其一般模型如图所示:
在一定温度下,该模型涉及的主要反应如下:
主反应:
副反应:
甲烷裂解反应:
载氧体恢复晶格氧反应:
请回答下列问题:
(1)模型中载氧体中的价态:载氧体I_______载氧体II(填“>”“<”或“=”)。
(2)该模型部分氧化甲烷制合成气的反应方程式为:,该温度下反应的_______。
(3)已知副反应的,下列温度下反应能自发进行的是?_______(填标号)。
A. B. C.
(4)控制投料比为、压强为时,平衡时及各气体的物质的量随温度的变化如图a所示:
已知:,
①图a中c曲线对应的气体为_______。
②图a中忽略与c气体,平衡时,_______。
(5)当、时,控制不同,平衡时与温度的关系如图b所示,请说明当反应体系温度低于时,越大,温度越高,越有利于合成气的生成:_______。
2.(2022·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中:
反应1:
反应2:
反应3: 。
设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。
(2)雨水中含有来自大气的,溶于水中的进一步和水反应,发生电离:
①
② 25℃时,反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为,当大气压强为,大气中的物质的量分数为时,溶液中浓度为_______(写出表达式,考虑水的电离,忽略的电离)
(3)在某催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应有:
I.
II.
III.
时,往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表_______(填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大,原因是_______。
③在下图中画出随温度变化趋势图_______。
3.(2022·福建福州·福建省福州第八中学校考模拟预测)我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。
Ⅰ. 利用温室气体和制备燃料合成器,计算机模拟单个二氧化碳分子与甲烷分子的反应历程如图所示:
已知:1eV为1电子伏特,表示一个电子(所带电量为)经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。
(1)制备合成气CO、总反应的热化学方程式为_______。
(2)向密闭容器中充入等体积的和,测得平衡时压强对数和的关系如图所示。(压强的单位为:MPa)
①T1________T2(填“>”“<”或“=”)。
②温度为T2时,该反应的压强平衡常数_______。
Ⅱ. 丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年来研究的热点,主要涉及如下反应:
反应i:
反应ii:
回答下列问题:
(3)在刚性绝热容器中发生反应i,下列能说明已达到平衡状态的有_______(填标号)。
A.每断裂键,同时生成键
B.容器内温度不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.
(4)在压强恒定为条件下,按起始投料,匀速通入反应器中在不同温度下反应相同时间,测得丙烷和氧气的转化率如下图。
①线_______(填“”或“”)表示丙烷的转化率。
②温度高于后曲线随温度升高而降低的原因为_______。
③当温度高于_______(填“”或“”)时,可判断反应ii不再发生。
Ⅲ. 常温下,用NaOH溶液作捕捉剂不仅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工产品。
(5)若某次捕捉后得到的溶液,则溶液中_______(常温下、)。
(6)现有固体,每次用溶液处理,若使中的全部转化到溶液中,需要反复处理_______次。(已知:、)
4.(2023·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测)我国提出 2060 年前实现碳中和,为有效降低大气 CO2中的含量,以 CO2为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
Ⅰ.主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ∆H1=-156.9 kJ·mol-l
Ⅱ.副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.1 kJ·mol-l
(1)已知:Ⅲ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H3=-395.6 kJ·mol-l
Ⅳ.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g