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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·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_______。
2.(2023·广东梅州·统考二模)除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。
(1)室温下,含Cr(Ⅵ)的微粒在水溶液中存在如下平衡:
①室温下,反应的________(用含、或的代数式表示)。
②基态核外电子排布式为________。
③室温下,初始浓度为的溶液中随的变化如图所示。
根据A点数据计算反应的_________,下列关于该反应的说法不正确的是_________。
A.加水稀释,平衡右移,K值增大
B.若达到A点的时间为,则
C.若升高温度,溶液中的平衡转化率减小,则该反应的
(2)与熟石灰除Cr(VI)法:向酸性废水中加入,再加入熟石灰,使沉淀。
①实验中的作用是________。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图所示。当时,Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为_________。
(3)微生物法:
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)废水时,Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图所示。时,Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是____________。
②水体中,Fe合金在SRB存在条件下腐蚀的机理如图所示。Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为:Fe失去电子转化为,得到电子转化为H,________。
(4)可用电解法将废水中铬酸钾溶液制成重铬酸钾,其工作原理如图所示:
①该制备过程总反应的化学方程式为____________。
②电解一段时间后,阳极区溶液中的物质的量由变成,则生成的重铬酸钾的物质的量为___________。
3.(2023·广东江门·统考一模)绿水青山就是金山银山。燃烧煤的烟气含有SO2和NOx,直接排放会造成环境污染,排放前需要进行处理。试回答下列问题:
(1)某实验小组设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0kJ·mol-l、283.0kJ·mol-l,试写出CO还原SO2生成CO2和S(s)的热化学方程式_________。
(2)采用Na2SO3溶液吸收法处理SO2,25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为_________。(已知25℃时:H2SO3的电离常数Kal=l.3×l0-2,Ka2=6.2×l0-8)
(3)采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在脱硫、脱硝过程中,反应器中一直维持下列条件:温度为298K,pH=12,NaClO2溶液浓度为5×l0-3mol·L-1。通入含有SO2和NO的烟气,则反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
Cl-
c/(mol·L-1)
8.35×10-4
6.87×10-6
1.5×l0-4
l.2×10-5
3.4×10-3
在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pe如图所示。
①写出NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式_________。脱硫、脱