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2023届高考化学一轮训练题:化学反应原理综合题
1.(2022春·重庆北碚·高三西南大学附中校考期末)电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域紧密联系,被广泛地应用于生产、生活的许多方面。
(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。
①氧气从___________(填“a”或“b”)口通入;电池工作时,OH-向___________(填“X”或“Y”)极移动。
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,则电池工作时负极电极反应式为___________。
(2)王航同学用石墨作电极电解Cu(NO3)2溶液。
①电解过程中,阳极的电极反应式为___________。
②电解一段时间后,溶液蓝色变浅。若要将电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入的物质是___________(任填一种)。
(3)铅酸蓄电池有电压稳定、安全、价格低廉等优点而广泛应用于生产生活中,其电池反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。用铅酸蓄电池电化学降解法处理酸性硝酸盐污水,电化学降解NO的原理如图所示。
①A为铅酸蓄电池的___________(填“Pb”或“PbO2”)极。
②Ag-Pt电极上的电极反应式为___________。
③若电路中转移了2mole-,则铅酸蓄电池的正极增重___________g;质子交换膜两侧电解液的质量变化差(|Δm左|-|Δm右|)为___________g。
2.(2023秋·江苏南通·高三统考期末)乙烯主要用于有机合成,可以以乙烷为原料制备。
(1)乙烷裂解法:。
①部分物质的能量大小如图所示。
则的_______。
②已知键能,,则_______。
③,维持温度和压强不变,向反应体系中充入大量水蒸气(不参与反应),目的是_______。
(2)乙烷氧化法:。一定温度下,向装有催化剂的恒容密闭容器中充入物质的量之比为的和,反应相同时间,测得乙烯的产率与温度的关系如图所示。
①图中A点反应一定未达平衡,原因是_______。
②若C点反应也未达平衡,可能的原因是_______。
(3)我国科研工作者研制出一种电极材料,将该材料与电源负极相连,向电极处通入,在酸性溶液中电极表面生成。写出电解时阴极的电极反应式:_______。
3.(2023秋·北京海淀·高三北京二十中校考期末)氢能是一种清洁能源,按照生产过程中的碳排放情况分为绿氢、蓝氢和灰氢。
(1)煤的气化制得灰氢: 。该反应的平衡常数表达式_______,其随温度升高的变化趋势是_______。
(2)热化学硫碘循环分解水制得绿氢,全程零碳排放。反应如下:
反应i:
反应ii:
反应iii:……
反应i~iii循环实现分解水: 。
写出反应ⅲ的热化学方程式_______。
(3)甲烷水蒸气催化重整制得蓝氢,步骤如下。
I.的制取:
①为提高的平衡转化率,可采取的措施有_______(写出两条即可)。
II.的富集:
②已知830℃时,该反应的平衡常数。在容积不变的的密闭容器中,将与混合加热到830℃,反应达平衡时的转化率为_______。
③提高的转化率有助于的富集,请你在下图中画出的转化率随温度、压强变化的趋势_______。
III.的处理。
④HEM燃料电池可用于清除或者是富集,其原理如下图所示,请你尝试用化学用语表达该燃料电池正极吸收的原理:_______。
4.(2023秋·江苏南通·高三统考期末)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
(1)硫碘循环制氢
热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下所示:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知:。则反应Ⅱ的_______。
(2)生物质制氢
电解—葡萄糖制氢实验的装置如图所示,电极两侧的电解液在泵的作用下在电解液储槽和电极间不断循环。
①该装置产生氢气速率明显高于不加入直接电解葡萄糖制氢。其原因是_______。
②电解—葡萄糖制氢的反应过程可描述为_______。
③电解一段时间后,需向储槽中补充的物质是_______。
(3)氢气应用
最新研制出的由裂解气(、、)与煤粉在催化剂条件下制乙炔,该生产过程是目前清洁高效的煤化工过程。将乙烯和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),发生反应:。出口气体中测得含有乙烯、乙炔、氢气。下图为乙炔产率与进料气中的关系。
①当进料气中时,出口气体中乙炔的体积分数为_______。
②图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是_______。
5.(2023秋·山东临沂·高三校考期末)在2020年中央经济工作会议上,我国明确提出“碳达峰”与“碳中和”目标。使利用CO2合成高价值化学品更突显其重要性。
Ⅰ.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3