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．（2023·全国·高三专题练习）我国科学家研究Li-CO2电池，取得了重大科研成果。回答下列问题： (1)Li-CO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在_______(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式 Ⅰ.2CO2＋2e-=C2O Ⅱ.C2O=CO2＋CO Ⅲ._______ Ⅳ.CO＋2Li＋=Li2CO3 (2)研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_______。 2．（2023·北京·高三专题练习）减少NOx、CO2的排放，实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。 (1)尿素水解生成的NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，且为可逆过程。反应过程与能量关系如图1，在以Fe2O3为主的催化剂表面可能发生的反应过程如图2。 ①NH3催化还原NO为_______(填“放热”“吸热”)反应。 ②上述脱硝的总反应化学方程式为：_______。 (2)电厂烟气脱氮的反应为：4NH3(g) + 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(g) ΔH＜0，现向某2 L密闭容器中分别投入一定量的NH3、NO发生以上反应，其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂的作用下，相同时间内NO的转化率与温度的关系如图3。工业上应选择催化剂_______(填“甲”或“乙”)。在催化剂甲的作用下，温度高于210°C时，NO转化率降低的可能原因是_______。 (3)工业以NH3和CO2为原料合成尿素。液相中，合成尿素的热化学方程式为：2NH3(l) + CO2(l)H2O(l) + NH2CONH2(l) ΔH＜0，在液相中，CO2的平衡转化率与温度、初始氨碳比(用L表示，L=)、初始水碳比(用W表示，W=)关系如图4。 ①曲线A、B中，_______(填“A”或“B”)的W较小。 ②对于液相反应，常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)代替平衡浓度来计算平衡常数(记作Kx)。195°C时，2NH3(l) + CO2(l)H2O(l) + NH2CONH2(l)的Kx的值为_______。 (4)氨气可以用于燃料电池，其原理是氨气与氧气在碱性条件下反应生成一种常见的无毒气体和水，负极的电极反应式是_______。 3．（2023·山东青岛·统考模拟预测）丙烯广泛用以生产多种重要有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等。 反应Ⅰ：甲醇醚化反应(DME)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1 反应Ⅱ：含氧化合物制丙烯(OTP)CH3OH(g)+CH3OCH3(g)CH2=CHCH3(g)+2H2O(g) △H2 反应Ⅲ：3CH3OH(g)CH2=CHCH3(g)+3H2O(g) △H3 回答下面问题： (1)已知：CH3OH(g)、CH3OCH3(g)的燃烧热分别是-761.5kJ/mol、-1455.2kJ/mol，且H2O(g)H2O(l) △H=-44.0kJ/mol，则△H1=_______kJ/mol。 (2)选定催化剂后，测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图所示。 经研究产物的经典色谱图发现该过程主要存在的副反应为2CH3OH(g)CH2=CH2(g)+2H2O(g) △H＜0，工业上生产二甲醚通常在270℃到300℃，高于330℃后，甲醇的转化率下降。根据化学平衡移动原理分析其原因可能是_______；根据化学反应速率变化分析其原因可能是_______。 (3)在恒容密闭容器中通入甲醇，初始压强为p0MPa，反应达到平衡时压强为p1MPa，则平衡体系中丙烯的体积分数为_______(用含p0、p1的式子表示，下同)若平衡时甲醇的转化率为50%，则反应Ⅰ的平衡常数Kx=_______。 (4)该过程也会有芳香烃等副产品，其中丙烯和芳香烃选择性与不同温度下反应Ⅰ进行程度的关系如图所示，要提高丙烯的选择性，可采取的措施是_______，理由_______。 4．（2023·福建·校联考三模）二氧化碳加氢可转化为二甲醚()，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。回答下列问题： (1)加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚的热化学方程式如下：       则的___________。 (2)向一容积为2L的恒容密闭容器中通入2 moL 和6 mol ，一定温度下发生反应。起始总压为p Pa，20 min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%。 ①平衡时总压为___________Pa。 ②达到化学平衡状态时