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·贵州·统考模拟预测）碳基能源的大量消耗使大气中CO2的浓度持续不断地增大，造成的温室效应得到了世界各国的广泛重视。CO2甲烷化是有效利用二氧化碳资源的途径之一，是减少CO2的一种比较有效的实际方法，在环境保护方面显示出较大潜力。CO2甲烷化过程涉及的化学反应如下： ①CO2甲烷化反应：CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g) H=-165 kJ·mol-1 ②逆水煤气变换反应：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) H=+41.1 kJ·mol-1 (1)写出CO甲烷化反应的热化学方程式：_______。 (2)图甲是温度和压强对CO2平衡转化率影响的关系图。随温度的升高，CO2的转化率先减小后增大的原因是_______，该实验条件下的压强有0.1MPa、3.0MPa、10.0MPa，图中a点压强为_______MPa。 (3)图乙是反应条件对CO2甲烷化反应中CH4选择性影响的关系图。工业上一般选用的温度为400℃，则压强应选用_______MPa，原因是_______。 (4)450°C时，若在体积为1 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和4 mol H2混合原料气只发生反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165 kJ·mol-1。平衡时CO2的转化率为75%，则该温度下此反应的平衡常数K=_______。 (5)废气中的CO2可转化为甲醚(CH3OCH3) ，甲醚可用于制作甲醚燃料电池(如图丙)，质子交换膜左右两侧溶液均为6 mol·L-1的H2SO4溶液。则电极d为_______(填“正”或“负”)极，电极c上发生的电极反应为_______。 2．（2023·湖南娄底·高三湖南省新化县第一中学校考阶段练习）磷石膏是湿法生产磷酸的固体废弃物，主要成分是CaSO4·2H2O。用磷石膏生产硫酸或硫，既可减少对环境的污染又可使资源循环利用。回答下列问题： (1)用硫磺还原磷石膏。已知下列反应： 3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) ΔH1 3CaS(s)+CaSO4(s)=4CaO(s)+4S(s) ΔH2 则反应：2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2(g) ，ΔH=_______(用ΔH1和ΔH2表示)。 (2)以高硫煤为还原剂焙烧2.5小时，温度对CaSO4转化率的影响如下图所示，CaCl2的作用是_______；当温度高于1200℃时，无论有无CaCl2，CaSO4的转化率都趋于相同，可能的原因是_______ 。 (3)用CO作还原剂与磷石膏反应，不同反应温度下可得到不同的产物。 ①温度低于800℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，该物质的化学式是_______。 ②1150℃下，向盛有足量CaSO4的真空恒容密闭容器中充入一定量CO，反应体系起始压强为0.1a MPa，主要发生反应：CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)。该反应达到平衡时，c(SO2)=8.0×10-5mol·L-1，CO的转化率为80%，则初始时c(CO)=_______mol·L-1，该反应的分压平衡常数KP=_______MPa(用含a的代数式表示；分压=总压×物质的量分数；忽略副反应)。 (4)以C作还原剂。向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(炭粉与CaSO4的物质的量之比)的混合物，1100℃煅烧至无气体产生，结果如下图所示。当C/S值为0.5时，反应产物主要为CaO、SO2和CO2；当C/S值大于0.7时，反应所得气体中SO2的体积分数不升反降，可能的原因是_______。 3．（2022·山东·模拟预测）氨氧化物是一种主要的大气污染物，甲烷由于廉价易得使其选择还原受到研究工作者的关注。回答下列问题： (1)利用甲烷催化还原时，发生的反应如下： 当时，甲烷直接将还原为的热化学方程式为，则____。 (2)向总压为100kPa的恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应。在下的平衡转化率随的变化曲线及当时的平衡转化率随(温度的倒数)的变化曲线如图所示。 ①表示下，的平衡转化率随的变化曲线为曲线_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，判断理由是_______。 ②T1_______T2(填“>”或“<”)；x=_______。 ③T3K下，时，平衡时的体积分数为_______；已知：该温度下，反应的标准平衡常数，其中为标准压强，，、、、和为各组分的平衡分压，则该温度下该反应的标准平衡常数_______(物质的量分数)。 (3)用惰性电极电解氧化吸收法可将废气中的转变为硝态氮，电解质溶液为溶液。电解时阳极的电极反应式为