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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·河北石家庄·统考一模)二甲醚是重要的有机合成原料:工业上常用合成气(主要成分为、)制备二甲醚,其主要反应如下:
反应ⅰ:,
反应ⅱ:,
反应ⅲ:,
(1)已知时,由稳定态单质生成化合物的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓。几种物质的标准摩尔生成焓如下表所示,据此计算___________。
物质
0.0
(2)已知,随温度变化的三种趋势如下图中线条所示。能用来表示反应ⅰ的线条是___________(填线条字母)。
(3)在催化剂的作用下发生反应ⅰ,其可能反应机理如下图所示。
①根据元素电负性的变化规律,图中反应步骤Ⅲ可描述为___________。
②在合成甲醇过程中,需要不断分离出甲醇的原因为___________(填选项字母)。
a.有利于平衡正向移动b.防止催化剂中毒c.提高正反应速率
(4)一定温度下,在体积为的刚性容器中充入和制备二甲醚,时达到平衡,平衡时的转化率为80%,,且。
①内,___________。
②反应ⅲ的平衡常数___________(保留三位有效数字)。
(5)实际工业生产中,需要在260℃、压强恒为的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入和,为确保反应的连续性,需向反应釜中以、进气流量持续通入原料,同时控制出气流量。
①需控制出气流量小于进气流量的原因为___________。
②已知出气流量为,单位时间内的转化率为60%,则流出气体中的百分含量为___________。
2.(2023·河南郑州·统考一模)金属锌具有储量丰富、电池理论容量高、氧化还原电位低、对环境友好等诸多优势;锌的化合物在防腐、电镀、医学、纺织等领域有诸多应用。
(1)一种水性电解液离子选择双隔膜电池如图所示。放电结束后对左侧电极片进行紫外测试,可观测到在765nm处有一个较强的吸收峰,在615nm处有一个肩峰,与标准图像吻合。(注:可溶于水,强碱性环境下最终转化为)。
①该电池中b膜为_______离子交换膜。(填“阴”或“阳”)
②该电池正极的电极反应式为_______;当电路中转移1mol电子时,电极质量减少_______g。
(2)的浓溶液可形成配合酸,因此浓溶液常用作除锈剂。的溶液的酸性就相当千的酸。根据以上信息,请写出的浓溶液除铁锈的化学方程式_______。
(3)已知难溶于水,在强碱溶液中发生反应,下图是二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系,其中c为或浓度的值。
①_______。
②向的溶液中加入等体积的HCl后,体系中的Zn元素主要以_______(写微粒符号)形式存在。
3.(2023·河北衡水·校联考模拟预测)回答下列问题:
(1)已知:①4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H1=-1812.0kJ•mol-1,②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1269.0kJ•mol-1,则NH3(g)与O2(g)反应生成NO(g)和H2O(g)的热化学方程式为______。
(2)在一定温度和适当催化剂存在下,将1molCO、2molH2充入2L恒容密闭容器中,使其发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-91kJ•mol-1,测得开始时容器内总压为3×105Pa,2min末达平衡时,c(CH3OH)=0.2mol•L-1。
①0~2min内,平均反应速率v(H2)=_____mol•L-1•min-1,平衡时CH3OH的体积分数为_____%(计算结果保留2位小数,下同)。
②该温度下的分压平衡常数Kp=______Pa-2(分压=总压×物质的量分数)。
③该反应在______(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(3)工业上可用氨水除去尾气中SO2,常温下,将SO2通入氨水中,当溶液显中性时,溶液中=_____(常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.4×10-2,Ka2=1.2×10-8)。
(4)甲醇碱性燃料电池原理如图所示:
①Y电极为______极,X电极的电极反应式为______。
②用该燃料电池做电源,电解足量硫酸铜溶液(电极均为惰性电极)。当某极析出9.6g红色固体时,理论上消耗甲醇的质量为______g。
4.(2023·山东临沂·统考一模)以CO2、H2为原料合成CH3OH的反应是研究热点之一,该反应体系涉及的反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49kJ•mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
回答下列问题:
(1)已知25℃和101kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283