2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题训练

2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题 1．（2022·陕西·校联考模拟预测）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和，CO2制CH3OH是热点研究之一、中科院大连化物所研究团队直接利用CO2与H2合成甲醇，主要涉及以下反应： ①CO2(g) +H2(g) CO(g)+H2O(g) △H1 ②CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) △H2= -90 kJ·mol-1 ③CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-49 kJ·mol-1 ④2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g) +3H2O(g) △H4=-121 kJ· mol-1 (1)△H1=_______kJ·mol-1。 (2)反应①、②的平衡常数(Kc)随温度(T)变化曲线如图Ⅰ所示，则表示反应②的lgKc-T关系的曲线为_______(填“l”或“m”)。 (3)恒压下，向容器中充入1 mol CO2、3 mol H2，CO2的平衡转化率随温度变化曲线如图Ⅰ中n线所示。在500℃达到平衡时，体系中CH3OH的物质的量为amol，H2O的物质的量为bmol，则此时H2的转化率为_______ ( 用含a、b的代数式表示)。此时反应①的平衡常数值_______(填“大于”、“小于”或“等于)1。 (4)有同学认为在400℃以后反应②在该体系中可以忽略，其依据是 _______。 (5)500℃以后CO2的平衡转化率随温度变化的可能原因是_______。 (6)恒压下将CO2和H2按体积比1 ：3混合，在不同催化剂作用下发生反应。在相同时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图Ⅱ所示。其中CH3OH的选择性=。 则合成甲醇的适宜条件是 _______。 (填字母)。 A．230℃ B．210℃ C．CZT催化剂 D．CZ(Zr-1)T催化剂 (7)BASF高压法制备CH3COOH时的钴碘催化循环法如图Ⅲ所示，该循环的总反应为_______。 2．（2022·山西晋中·统考二模）二甲醚又称甲醚，是一种十分重要的化工原料，在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。一定条件下，利用合成气(CO、H2)合成二甲醚，其中主要包括以下三个相互联系的反应： i.合成气合成甲醇：CO(g) +2H2 (g) CH3OH(g)； ii.甲醇脱水生成二甲醚：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g)； iii.水煤气变换反应：CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)。 请回答下列问题： (1)已知相关物质变化的焓变如图1所示，写出CO直接加氢合成二甲醚的热化学方程式： _______。 (2)有研究者在催化剂(CuO/ZnO/Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下，由CO和H2直接制备二甲醚，结果如图2所示，其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_______。 (3)实验室模拟上述合成过程，在1 L恒容密闭容器中充入6 mol CO和6 mol H2，连续发生以上i、ii、iii反应，2 h后达到平衡，测得混合体系中各组分浓度如下表： 物质 H2 CH3OH H2O CO2 物质的量浓度/(mol·L-1) l.44 0. 78 0. 12 0.84 ①平衡后，整个过程中CO的转化率为_______；v(CH3OCH3)=_______mol· L-1· h-1。 ②反应ii的K=_______(保留两位小数)。 (4)合成气可做燃料电池的燃料。一种熔融盐燃料电池的工作原理如图所示，电极A上H2参与的电极反应为 _______，假设催化炉产生的CO与H2的物质的量之比为2：1，电极A处产生的CO2有部分参与循环利用，其利用率为_______。 3．（2022·四川成都·校联考三模）我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式，加快降低碳排放的步伐，有利于引导绿色技术创新发展。 (1)①CH4— CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应，生成CO和H2： 积碳反应： CH4(g) = C(s) + 2H2(g)     ΔH= +75 kJ·mol-l 消碳反应： CO2(g) + C(s)= 2CO(g)    ΔH= +172 kJ·mol-1 则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为_______； ②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少。 催化剂 积碳反应活化能/kJ·mol-1 消碳反应活化能/kJ·mol-1 X al b1 Y a2 b2 若催化剂X优于催化剂Y，则a1与a2，b1与b2的最佳关系为a1_______ a2，b1___