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2023届高三化学一轮专题训练-化学反应原理综合题
1.(2023·上海青浦·统考二模)为实现“碳中和”,可以使二氧化碳与氢气反应,一定条件下,CO2和H2可发生如下两个平行反应:
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)-42kJ
ii.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+49.6kJ
(1)为了提高CH3OH的产率,理论上应采用的措施是(填编号)______。
A.低温低压 B.高温低压 C.高温高压 D.低温高压
(2)保持温度533K,压强3MPa,按投料比=向密闭容器中充入CO2和H2,反应相同时间测得不同催化剂下CO2转化率和CH3OH选择性的相关实验数据如表所示(已知CH3OH选择性:转化的CO2中生成CH3OH的百分比)。
催化剂
CO2转化率
CH3OH选择性
cat.1
21.9%
67.3%
cat.2
36.1%
100.0%
上述条件下,使用cat.2作催化剂,下列说法能判断反应ii达到平衡状态的是______(填编号)
A.气体压强不再变化
B.气体平均相对分子质量不再变化
C.CH3OH和H2O的物质的量之比为1:1
D.CO2和H2的物质的量之比不再变化
(3)一定条件下,向0.5L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,只发生上述反应ii,达平衡时,H2的转化率为80%,则该温度下的平衡常数K=______(保留两位小数)。
(4)若恒容密闭容器中只发生上述反应i,在进气比n(CO2):n(H2)不同、温度不同时,测得相应的CO2平衡转化率如图所示,则B和D两点的温度T(B)______T(D)(填“<”,“>”,或“=”),结合平衡常数分析原因:______。
在工业生产和环境保护中,可以用NaOH溶液捕获CO2,减少碳排放,可得到Na2CO3和NaHCO3两种盐。
(5)0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(OH-)>c(H+),用水解和电离理论的角度解释其原因______;若往溶液中加入氨水至中性,则c(Na+)______c()+c()+c(H2CO3)(填“>”、“﹤”或“=”)。
(6)往0.1mol/L的Na2CO3溶液加入少量Na2CO3固体,完全溶解后溶液中c(Na+):c(CO)的比值______(填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
2.(2023·全国·模拟预测)二氧化碳的资源化利用是科学家研究的重要课题。回答下列问题:
(1)用化加氢可以制取乙烯:
①已知与该反应相关的键能数据如表所示:
化学键
C=O
H-H
C=C
C-H
H-O
键能/()
803
764
414
464
则表中H-H键的键能数据为___________。
②在恒容密闭容器中,反应温度、投料比对平衡转化率的影响如图1所示,则a___________(填“>”“<”或“=”)3;M、N两点的化学平衡常数:___________(填“>”“<”或“=”),判断的理由是___________。
(2)与还可合成,涉及的主要反应如下:
反应1:
反应2:
①下列措施中,既能提高二氧化碳的平衡转化率又能提高选择性的是___________(填字母)。
A.加压 B.降温 C.及时移走甲醇 D.使用合适的催化剂
②当起始投料比时,在不同条件下只发生反应1且达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,T=250 ℃时随压强(p)的变化关系及在时随温度(T)的变化关系如图2所示。
a.图中对应等压过程的曲线是___________(填“m”或“n”),判断的理由是___________。
b.当T=250 ℃、时,的平衡转化率α=___________(结果精确到0.1%),此条件下该反应的___________(结果保留3位有效数字,对于气相反应,可以用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
3.(2023·湖南益阳·统考模拟预测)二氧化碳是地球上取之不尽用之不竭的碳源,捕集、利用二氧化碳始终是科学研究的热点,回答下列问题:
I.乙醇胺是重要的吸收剂,其吸收的原理可能如下:
乙醇胺
(1)的电子式为_______。
(2)已知A能够水解,且能与发生反应。反应①的化学方程式为_______。
(3)用一定浓度的乙醇胺溶液吸收模拟烟气中的,将烟气流量分别定为、、进行吸收实验,脱除率随时间变化如图1所示,相同时间内脱除率随气流增大而降低的原因是_______。
Ⅱ.制取C的太阳能工艺如图2所示。
(4)“重整系统”发生反应的化学反应方程式为_______。
Ⅲ.探究利用合成的相关反应有:
①
②ΔH2
已知键能如表所示:
化学键