2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题 (2)

2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题 1．（2023·江西·校联考二模）金山银山不如绿水青山，实现碳达峰碳中和是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。 (1)二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21 世纪的清洁燃料，以CO2、H2 为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下： I．2CO2 (g) +6H2(g)CH3OCH3(g) +3H2O(g) ΔH1= - 122. 5kJ/mol Ⅱ．CO2(g) +H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH2=+41.1kJ/mol ①在压强、CO2和H2的起始投料一定的条件下，发生反应I、Ⅱ，实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。(已知：CH3OCH3的选择性=) 其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的曲线是____(填“①”或“②”)；温度高于300°C时，曲线②随温度升高而升高的原因是___________________。 ②对于反应Ⅱ的反应速率v=v正- v逆=k 正p(CO2)·p(H2) - k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压 ×物质的量分数)。 a．降低温度，k正- k逆_____(填 “增大”“减小”或”不变”)； b．在一定温度和压强下的反应Ⅱ，按照n(H2)：n(CO2)=1：1投料，CO2转化率为50%时 v(正)：v(逆)=3：4，用气体分压表示的平衡常数Kp=______________。 (2)石化工业，常采用碳酸钠溶液作为脱硫吸收剂。 已知： 25°C，H2CO3 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7 ×10-11； H2S Ka1=1.1 ×10-7 Ka2=1.3 ×10-13。请写出H2S与足量碳酸钠溶液反应的离子方程式：________________。 (3)化工废水中常常含有以二甲胺(CH3)2NH)为代表的含氮有机物，可以通过电解法将二甲胺转化为无毒无害的气体排放，装置如图所示。 反应原理是：(i) Cl- 在阳极转化为Cl2； (ii) Cl2在碱性溶液中歧化为ClO-； (iii) ClO-将二甲胺氧化为N2，和H2O。 ①写出电解池中阴极发生反应的方程式_________________。 ②电解池中选择阴离子交换膜而不选择阳离子交换膜的原因是______________________________。 ③当阴极区收集到6.72L (标况下) H2时，阳极区收集到N2的体积(标况下)是____________________L。 2．（2023·浙江·校联考一模）减少CO2排放并实现CO2的有效转化已成为科研工作者的研究热点。根据以下两种常见的CO2利用方法，回答下列问题： (I)在钌配合物催化作用下采用“CO2催化加氢制甲酸”方法将CO2资源化利用。 反应为：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)  ΔH (1)已知：298K时，部分物质的相对能量如表所示，ΔH =_______kJ·mol-1，该反应在_____(填“高温”、“低温”或者“任意温度” )易自发进行。 物质 CO2(g) H2(g) H2O(g) CO(g) HCOOH(g) 相对能量/kJ ·mol-1) -393 0 -242 -110 -423.9 (II)以氧化铟(In2O3)作催化剂，采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将CO2资源化利用。反应历程如下： i．催化剂活化：In2O3 (无活性)In2O3-x (有活性) ii．CO2与H2在活化的催化剂表面同时发生如下反应： 反应①：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 反应②：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 (2)某温度下，在恒容密闭反应器发生以上反应，下列能说明反应①达到平衡状态的是___ (填标号)。 A．v正(H2)：v逆(CH3OH)=3：1 B．混合气体的平均摩尔质量保持不变 C．混合气体的密度保持不变 D．CH3OH(g)的分压保持不变 (3)增大CO2和H2混合气体的流速，可减少产物中H2O(g)的积累，从而减少催化剂的失活，请用化学方程式表示催化剂失活的原因：__________。 (4)ii中反应①、②的lnK(K代表化学平衡常数)随×103 (T代表温度)的变化如图所示 请在上述图中画出反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的 lnK 随×103变化的曲线_______。 (5)在恒温密闭容器中，维持压强和投料比不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器， CO2的转化率[α(CO2)%]和甲醇的选择性[x(CH3OH)%= ×100%]随着温度变化关系如图所示。 若