专练13 原理综合题（20题）-2023高考化学考点必杀300题（全国卷）

2023高考化学考点必杀300题（全国卷） 主观必杀60题 专练13 原理综合题（20题） 【基础题】 1．乙烯是重要的基础化工原料，工业上利用乙烷脱氢制乙烯的相关反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： (1)反应的_______。 (2)以和的混合气体为起始投料(不参与反应)，保持混合气体总物质的量不变，在恒容的容器中对反应Ⅰ进行研究。下列说法正确的是_______。 A．升高温度，正、逆反应速率同时增大 B．和的物质的量相等时，反应达到平衡状态 C．增加起始投料时的体积分数，单位体积的活化分子数增加 D．增加起始投料时的体积分数，平衡转化率增大 (3)科研人员研究催化剂对乙烷无氧脱氢的影响 ①在一定条件下，催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示，该历程的各步反应中，生成下列物质速率最慢的是_______。 A．    B．    C．    D． ②用基催化剂研究催化脱氢，该催化剂对键和键的断裂均有高活性，易形成碳单质。一定温度下，基催化剂在短时间内会失活，其失活的原因是_______。 (4)在和催化剂条件下，向体积固定的容器中充入与一定量发生反应(忽略反应Ⅰ和反应Ⅱ外的其它反应)，平衡时和的物质的量分数随起始投料比的变化关系如图所示。 ①图中曲线c表示的物质为，表示的曲线为_______(填“a”或“b”)，判断依据是_______。 ②当时，平衡时体系压强为P，计算反应Ⅰ的平衡常数_______(写出计算过程，结果保留2位有效数字；对于，，)。 2．我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。将CO2转化为清洁能源是实现碳中和最直接有效的方法。 方法一：H2还原CO2制取CH4.其反应体系中，主要发生反应的热化学方程式有： 反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=−164.7 kJ∙mol−1 反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ∙mol−1 反应III：2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH3=−247.1 kJ∙mol−1 (1)利用上述反应计算CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的ΔH_______，已知ΔG=ΔH−TΔS，忽略ΔH、ΔS随温度的变化，若ΔG＜0反应自发，则该反应一般在_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 (2)向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时体系内CH4、CO、CO2的物质的量(n)与温度(T)的变化关互系如图所示。 ①结合上述反应，解释图中CO2的物质的量随温度的升高先增大后减小的原因：_______； ②一定条件下，经tmin平衡后，n(CO)=0.15mol，n(CO2)=0.25mol，甲烷的选择性(×100%)=_______； ③在实际生产中为了提高化学反应速率和甲烷的选择性，应当_______。 方法二：H2还原CO2制取CH3OH。反应原理为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4 (3)CO2催化加氢制CH3OH的一种反应机理历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，如“*CO2”表示CO2吸附在催化剂表面，图中*H已省略) 该反应历程中决速步反应能垒为_______eV，为避免产生副产物，工艺生产的温度应适当_______(填“升高”或“降低”)。 (4)已知速率方程υ正=k正·c(CO2)·c3(H2)，υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)，k正、k逆是速率常数，只受温度(T)影响。如图表示速率常数的对数lgk与温度的倒数之间的关系，则ΔH4_______0(填“＞”“＜”或“=”)。 3．水体中过量的抗生素会对环境造成极大危害，零价铁(Fe)及耦合技术在处理抗生素废水中应用广泛。 I．还原法 零价铁作为一种还原剂可以提供电子，水中的得电子生成(氢自由基)，通过双键加成、单电子还原与抗生素发生反应。 (1)氧化反应：_______。 还原反应：(电中性)。 (2)与阿莫西林(抗生素的一种)发生多步反应，第一步如下图所示，请在图中标出阿莫西林断裂的化学键(参考示例“”)，用“O”在中间产物圈出一个手性碳原子_______。 (3)纳米零价铁5分钟去除甲硝唑接近100%，相同条件下非纳米零价铁去除率约为0%，试解释原因_______。 II．氧化法 (4)酸性条件Fe可与溶解氧生成，和作用生成羟基自由基和，氧化抗生素。和生成的离子方程式是_______。 4．汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体。 (1)在标准压强和指定温度下，由元素最稳定的单质生成1mol化合物时的反应热称为该化合物的标准