2023届高三化学备考一轮训练—化学反应原理综合题

2023届高考化学备考一轮训练—化学反应原理综合题 1．（2022秋·北京房山·高三统考期末）以CO2为原料合成甲醇可以减少CO2的排放，实现碳的循环利用。一种铜基催化剂对该反应有良好的催化效果。 I.催化反应机理 (1)乙醇胺(HOCH2CH2NH2)可用做CO2捕获剂，乙醇胺溶液能够吸收和释放CO2的原因是_____。 (2)有学者提出CO2转化成甲醇的催化机理如图所示。反应的副产物有_____。 II.催化剂的性能测试 一定条件下使CO2、H2混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算CO2的转化率和CH3OH的选择性以评价催化剂的性能。 已知：i.反应器内发生的反应有： a.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.5kJ•mol-1 b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ•mol-1 ii.CH3OH选择性=×100% (3)220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH3OH)：n(CO2)：n(CO)=1：7.20：0.11，则该温度下CO2转化率=_____×100%(列出计算式)。 (4)其他条件相同时，反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图所示： ①由图1可知实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是______。 ②温度高于260℃时，CO2平衡转化率变化的原因是_____。 ③由图2可知，温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因_____。 2．（2023秋·北京昌平·高三统考期末）电镀是一种提高金属抗腐蚀能力的方法，某研究小组尝试利用下面的装置实现在铁钉上镀铜，以防止铁钉被腐蚀。 (1)I为碱性氢氧燃料电池装置示意图，电极a上发生的电极反应式是____，电极b发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。 (2)II为铁钉镀铜装置示意图，结合装置I，铁钉应在_______(填“c极”或“d极”)，电镀过程中，溶液的浓度基本保持不变，请结合化学用语解释原因_______。 (3)实际工业电镀铜过程中，常加入氯离子作为添加剂。适量的氯离子形成不溶于水的，在镀件表面有强吸附作用，形成一层致密的膜，阻碍铜的过快电沉积，从而使镀层更均匀、致密。 ①写出镀件表面生成的电极反应：_______。 ②氯离子含量过多或过少均会对镀层效果产生影响，因此要测定电镀液中氯离子的含量。实验室中用以下方法原理测定氯离子的浓度：取的电镀液，向其中加入3-5滴的溶液，用的标准溶液进行滴定，至出现稳定的粉红色时消耗标准溶液。 资料：为粉红色沉淀。 测得电镀液中_______。 ③过量的可通过向电镀液中加入(微溶)固体除去，结合化学用语解释原因：_______。 3．（2023秋·北京通州·高三统考期末）合成氨在农业和国防中有很重要的意义。 (1)人工固氮有如下两种途径，工业上选用途径二固氮的原因是：_____。 途径一：N2(g)+O2(g)2NO(g) K=5×10-31 途径二：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K=4.1×106 (2)工业合成氨的平衡常数表达式为_____。 (3)某探究小组同学在实验室模拟工业合成氨： ①在298K、容积为0.5L的密闭容器内充入一定量的N2和H2，经过10分钟后生成1mol氨气，则v(NH3)=_____mol/(L·min)。 ②在恒容不同温度下，达到平衡时NH3的体积百分数与投料比的关系图如图所示。 KA、KB、KC间的大小关系是_____，C点H2的平衡转化率为______。 (4)在实际工业生产中，常采用下列流程： ①可以用勒夏特列原理解释的措施是_____。 a.②④      b.②⑤       c.④⑥     d.③⑤ ②原料气是含N2、H2及少量CO、H2O的混合气，净化干燥的原因是_____。 A．防止催化剂中毒       B．有利于平衡正向移动      C．提高正反应速率 ③研究发现Fe－LiH复合催化剂催化效果明显高于未复合LiH的铁基催化剂，LiH在复合催化剂中是合成氨反应的另一个活性中心，经过以下三步基元反应完成(“*”代表活性中心)： 第ⅰ步：N2+2*→2N* 第ⅱ步：N*+LiH→*+[LiNH] 第ⅲ步：…… 催化过程中第Ⅲ步的基元反应方程式是______。 (5)结合以上所学知识，欲提高工业合成氨产率除了调控压强、温度外，还可采取的合理措施是_____(至少答出两条)。 4．（2022秋·广东深圳·高三统考期末）碳及其化合物在化工生产中有着广泛的应用。 I.合成二甲醚的三步反应如下： 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH1 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH