2023届高三化学一轮专题训练—化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题训练—化学反应原理综合题 1．（2022·全国·高三专题练习）绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题： (1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下： Ⅰ.C3H8O3(g) 3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251 kJ·mol-1 Ⅱ. CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2 = -41 kJ·mol-1 ①反应I能够自发进行的条件是_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。 ②重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g) 3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3=_______。 (2)大量研究表明Pt12Ni 、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO2 2CO+ 2H2) ，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。下列说法不正确的是_______(填字母)。 A．Pt12Ni 、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3，则v1>v3>v2 B．Pt12Ni 、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是CH3*=CH2*+H* C．DRM反应中伴随非极性键的断裂和生成 (3)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH =+75 kJ·mol-1，Ni可作该反应的催化剂。CH4在催化剂孔道表面反应时，若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素，使用催化剂的最佳温度为_______ ；650℃条件下， 1000 s后，氢气的体积分数快速下降的原因是_______。 (4)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的直流电源方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气，电化学反应机理如图所示。阳极的电极反应式为_______。 (5)在催化剂作用下H2还原N2O的反应如下：H2(g)+N2O(g) H2O(g)+N2(g) ΔH <0，已知该反应的v正=k 正c(N2O)·c(H2)，v逆=k逆c(N2)·c(H2O) ，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的lgk正、lgk逆随温度倒数变化的曲线如图所示。表示lgk逆变化的是曲线_______(填“a”或“b”)， M点对应温度下的平衡常数K=_______。 2．（2022·天津·统考一模）锑钾合金、镍钴锰酸锂[、]、磷酸铁钠[]分别作为钾离子电池、三元锂离子电池、钠离子电池的电极材料。这些电池成为目前实现碳中和研发的热点。请按要求回答下列问题。 (1)上述电池涉及的主族元素中，电负性最大的是___________。 (2)是比P的周期数大2的同主族元素。基态原子价电子排布式为___________。 (3)在回收电极材料中的时，测得溶液中，通入生成沉淀，则沉淀完全时溶液的最小为___________(已知沉淀完全时。此温度下，溶液体积变化忽略不计)。 (4)钠离子电池电极材料制备：向含的溶液中加入过量溶液，过滤后进一步处理得沉淀。然后将与混合，在气氛中加热，制得。 已知常温下，；，。 ①钠离子电池工作时，转化为，则在电池___________(填“正”或“负”)极放电。 ②在制的反应中的作用：___________。 ③溶液中含P元素离子的浓度由大到小的顺序为___________。 (5)立方晶系锑钾合金的晶胞结构如图1所示，其中晶胞的一部分如图2所示。 ①该晶胞中，和K的原子数之比为___________。 ②该晶体的密度为___________(设阿伏伽德罗常数的值为，用含a、的代数式表示)。 3．（2022·天津·统考一模）人们不断探索将燃油汽车尾气中的与有害气体无毒转化，并将进行甲烷化实现碳中和，请结合相关信息按要求回答下列问题。 (1)已知常温常压下。 ①燃油汽车尾气仍含有较多、的可能原因是___________。 ②写出一项有效提升尾气达到排放标准的措施：___________。 (2)在负载型金属催化作用下，可实现低温下甲烷化。反应分如下三步进行： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ：___________     反应Ⅲ： ①出反应Ⅱ和生成和的热化学方程式：___________。 ②在不同温度下，负载型金属催化作用下，反应Ⅲ进行结果如下图所示，其中选择性= 。 i．反应Ⅲ的平衡常数的表达式为___________。 ii．在测定温度内，该催化剂对甲烷化反应的最