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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·广东·统考二模)高纯硅用途广泛,是制备高纯硅的主要原料,制备主要有以下工艺。
Ⅰ.热氢化法:在1200~1400℃、0.2~0.4MPa条件下,和在热氢化炉内反应。
(1)请写出该反应的化学方程式_______。
(2)已知热氢化法制有两种反应路径,反应进程如图所示,该过程更优的路径是_______(填“a”或“b”)。
Ⅱ.氯氢化法:反应原理为 。
(3)在恒温恒容条件下,该反应达到化学平衡状态,下列说法正确的是_______。
A.、和的物质的量浓度之比为
B.向体系中充入,反应速率增大,平衡常数增大
C.向反应体系充入惰性气体,平衡不发生移动
D.移除部分,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
Ⅲ.冷氢化法:在一定条件下发生如下反应
i.
ii.
iii.
(4)在催化剂作用下,反应ii中温度和转化率关系如图所示,200 min时,353 K条件下转化率较高,其原因可能是_______(写出一种)。
(5)反应i进行的同时还会发生反应iv。
iv.
_______(写出代数式)
(6)已知反应i和反应iv的压强平衡常数的负对数随着温度的变化如图所示。
①反应i、iv中,属于放热反应的是_______(填序号)。
②某温度下,保持压强为12 MPa的某恒压密闭容器中,起始时加入足量Si,通入和,假设只发生反应i和反应iv,反应达到平衡后,测得转化率为,,该温度下的反应i压强平衡常数_______(已知压强平衡常数的表达式为各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度,气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。
(7)高纯硅的用途广泛,请写出基于其物理性质的一种用途:_______。
2.(2023·广东湛江·统考二模)二氧化碳的捕集和资源化利用是缓解温室效应的重要战略方向。回答下列问题:
(1)我国在二氧化碳催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展,有关反应如下:
反应ⅰ。
反应ⅱ。
和合成甲醇的热化学方程式为___________。
(2)在催化剂的作用下,的微观反应历程和相对能量()如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。已知: 表示, 表示, 表示。
历程Ⅰ:
反应甲:
历程Ⅱ:
反应乙:
历程Ⅲ:
反应丙:___________
①历程Ⅲ中的反应丙可表示为___________。
②决定的总反应速率的是历程___________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(3)将和按物质的量之比充入一恒容密闭容器中,同时发生了反应ⅰ和反应ⅱ,测得的平衡转化率随温度、压强变化的情况如图所示。
①压强、、的大小关系为___________。
②点、点的化学反应速率大小:___________(填“<”、“=”或“>”)。
③温度高于时,的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是___________。
④图中点对应的温度下,已知的选择性(生成的与转化的的百分比)为50%,该温度下反应ⅱ的平衡常数为___________(结果保留3位小数)。
(4)催化加氢合成乙酸在减少碳排放的同时还可以生产重要的化工原料。已知电离度,为一定浓度下电解质的摩尔电导率,为无限稀释时溶液的摩尔电导率,。某小组实验测得时,乙酸的。
①该条件下测定的乙酸的电离平衡常数为___________(列出计算式,不需化简)。
②在时,几种离子的摩尔电导率如表所示。已知:摩尔电导率越大,溶液的导电性越好。空间站通过电解水实现的再生,从导电性角度选择,最适宜的电解质为___________(填化学式)。
离子种类
摩尔电导率/()
349.82
79.8
76.34
50.18
73.52
50.11
3.(2023·北京海淀·统考二模)我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。
(1)制备甲醇的主反应:。该过程中还存在一个生成的副反应,结合下列反应:
写出该副反应的热化学方程式:_______。
(2)将和按物质的量比1∶3混合,以固定流速通过盛放催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
已知:产率
①催化剂活性最好的温度为_______(填字母序号)。
a. b. c. d.
②温度由升到,的平衡转化率和的实验产率均降低,解释原因:_______。
(3)使用薄膜电极作阴极,通过电催化法将二氧化碳转化为甲醇。
①将铜箔放入煮沸的饱和硫酸铜溶液中,制得薄膜电极。反应的离子方程式为_______。
②用薄膜电极作阴极,溶液作电解液,采用电沉积法制备薄膜电极,制备完成后电解液中检测到了。制备薄膜的电极反应式为_______。
③电催化法