2023届高三化学一轮专题复习-化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题复习-化学反应原理综合题 1．（2023·山东济南·山东省实验中学校考一模）二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳，制取过程发生如下反应： 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 回答下列问题： (1)T1℃时，向恒压容器中充入0.2 mol CO2(g)和0.6 mol H2(g)，若在该条件下只发生反应Ⅰ，达平衡时，放出4 kJ能量；若向相同容器中充入0.4 mol CH3OH(g)和0.4 mol H2O(g)，吸收11.8 kJ能量，则反应Ⅰ的△H1=___________kJ/mol。 (2)已知反应Ⅲ的速率方程可表示为，，lgk与温度的关系如图所示，T2℃下，图中A、B点的纵坐标分别为a-0.7、a-1。T2℃、200 MPa时，向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取二甲醚(DME)，发生上述三个反应，平衡后，测得CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%，则H2O(g)体积分数为___________，CH3OCH3(g)产率为___________，生成CH3OCH3(g)的选择性为___________，反应Ⅰ的Kp=___________(CH3OCH3选择性；10-0.3=0.50)。 (3)在压强一定的条件下，将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得“CO2的转化率”及“CH3OCH3(g)选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图所示，回答下列问题： ①曲线C表示___________： ②T1-T5温度之间，升高温度，比值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 2．（2023·天津红桥·统考一模）在我国大力推进生态文明建设，全力实现“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下，对CH4和CO2利用的研究尤为重要。 Ⅰ.我国科学家研发的水系可逆Zn－CO2电池可吸收利用CO2，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时，复合膜间的H2O解离成H+和OH-，工作原理如图所示： (1)充电时复合膜中向Zn极移动的离子是_____，放电时负极的电极反应式为_____。 Ⅱ.科学家使CH4和CO2发生重整反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ•mol-1。生成合成气CO和H2，以实现CO2的循环利用。该反应中，如何减少积碳，是研究的热点之一。某条件下，发生主反应的同时，还发生了积碳反应： CO岐化：2CO(g)CO2(g)+C(s) △H1=-172kJ•mol-1 CH4裂解：CH4(g)C(s)+2H2(g) △H2=+75kJ•mol-1 (2)如图表示表示温度和压强对积碳反应平衡碳量的影响，其中表示对CO岐化反应中平衡碳量影响的是______。(填“图a”或“图b”)，理由是______。 (3)结合图分析，在700℃、100kPa的恒压密闭容器中进行此重整反应且达到平衡，当升高温度至1000℃达到平衡时，容器中的含碳量_____(填“减小”“不变”或“增大”)，由此可推断100kPa且高温时积碳主要由_____(填“歧化”或“裂解”)反应产生。 (4)合成气CO和H2，可用于合成甲醇，能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)一定达平衡状态的是_____(填字母)。 A．CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 B．一定条件，CO的转化率不再变化 C．在绝热恒容的容器中，平衡常数不再变化 D．容器中气体的平均相对分子质量不再变化 (5)向1L恒容密闭容器中通入4mol的CH4和2mol的CO2，在800℃下若只发生主反应一段时间后达到平衡，测得CO的体积分数为25%，则主反应的K=______(保留两位有效数字)。 3．（2023·北京房山·统考一模）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 Ⅰ.制取氢气 (1)甲醇和水蒸气制取氢气的过程中有下列反应：    kJ·mol    kJ·mol 写出以甲醇为原料制取氢气的热化学方程式___________。 (2)理论上，能提高平衡产率的措施有___________(写出一条即可)。 Ⅱ.储存氢气 硼氢化钠()是研究最广泛的储氢材料之一 已知： i．B的电负性为2.0，H的电负性为2.1 ii．25℃下在水中的溶解度为55 g，在水中的溶解度为0.28 g (3)在配制溶液时，为了防止发生水解反应，可以加入少量的___________(填写化学式)。 (4)向水溶液中加入催化剂Ru/NGR后，能够迅速反应，生成偏硼酸钠()和氢气。写出该反应的化学方程式___________。 (5)在研究浓度对催化剂Ru/NGR活性的影响时