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2023届高三化学一轮复习题—化学反应原理综合题
1.(2023·重庆·重庆八中校联考模拟预测)减少的排放量以及利用与的反应合成新能源是实现世界气候峰会目标的有效途径。
I.催化加氢合成二甲醚技术能有效利用资源
已知:①
②
(1)催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为________。
(2)催化加氢直接合成二甲醚时会发生副反应: 。其他条件相同时,反应温度对平衡总转化率及反应2小时的实际总转化率影响如图。图中,温度高于280℃,平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是________。
II.与烷烃耦合反应有利于减少空气中含量,已知与发生的耦合反应包含如下三个反应:
①
②
③
(3)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的,发生反应①,达到平衡时压强增大20%,则平衡时的转化率为________。
(4)在一定温度,某恒压密闭容器中充入和,达平衡后,容器中为,为,为,反应③的分压平衡常数,则平衡时容器中的物质的量为________。
(5)为提高丙烷与耦合过程中的产率,可采取的措施有________。
a.改善催化剂的选择性能
b.增大的浓度
c.恒容时充入惰性气体
(6)如图所示是一种二甲醚和直接制备碳酸二甲酯()的电化学方法,a极连接直流电源的________(填“正极”或“负极”),b极的电极反应式为________。
2.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考二模)全球大气CO2浓度升高对人类生产生活产生了影响,研究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义,碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)已知25℃时,大气中的CO2溶于水存在以下过程:
①CO2(g)CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+ (aq) K
溶液中CO2的浓度与其在大气中的分压(分压=总压×物质的量分数)成正比,比例系数为ymol•L-1•kPa-1。当大气压强为pkPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+的浓度为_____mol•L-1(忽略和水的电离)。
(2)已知CH4的生成焓(由稳定单质生成该物质)为△H=-71.7kJ•mol-1
反应I:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H1=+131.3kJ•mol-1 K1
反应II:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g) △H2=+90.3kJ•mol-1 K2
反应III:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3=-41.0kJ•mol-1 K3
①写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:_____。
②研究表明,反应III的速率方程为v=k[x(CO)x(H2O)-],x表示相应气体的物质的量分数,Kp为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下,反应速率随温度的变化如图所示,根据速率方程分析T>Tm时,v逐渐下降的原因是_____。
(3)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H。
温度/K
400
500
平衡常数K
9
5.3
①通过表格中的数值可以推断:该反应在______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②CO2的平衡转化率与氢碳比m[m=]及压强、温度的关系分别如图a和图b所示。
图a中氢碳比m从大到小的顺序为______。
图b中压强从大到小的顺序为_____,判断依据为______。
3.(2023·山东·济宁一中校联考模拟预测)氢气在工业上具有重要的应用,从炼钢到食品无处不在,未来随着“碳中和”战略的推进,氢气的使用率必将得到进一步的提升。
(1)用H2可以将CO2转化为CH4,该过程中涉及的反应如下。
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ•mol-1
②CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H2=-205kJ•mol-1
③CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) △H3=-131kJ•mol-1
④C(s)+2H2O(g)CH4(g)+CO2(g) △H4=-25kJ•mol-1
则反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的△H=_____,反应③、④的存在会导致甲烷的产率_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)微观动力学研究表明,在催化剂作用下,反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的能量变化如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注)。
在该反应历程中,最大的能垒E正=_____eV,请写出该步骤反应的化学方程式:_____。
(3)在一定条