2023届高三化学二轮专题复习-化学反应原理综合题

2023届高三化学二轮专题复习-化学反应原理综合题 1．（2023·湖南郴州·统考三模）将煤炭转化为烯烃(乙烯、丙烯等)既可以减少CO2的排放，又可以制备重要的化工原料。该过程先转化为二甲醚CH3OCH3，再转化为烯烃。 (1)制备二甲醚的主要反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： ①“反应Ⅰ”能自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 ②某反应X的平衡常数表达式为，则反应X的热化学方程式为_______。 (2)二甲醚制备烯烃的主要反应： 反应Ⅳ： 反应Ⅴ： ①该反应过程常用的催化剂有两种，ZSM-5以及SAPO-34，它们都是多孔笼状结构，ZSM-5笼状孔径约为0.55nm，SAPO-34约为0.4nm。相同条件下，催化剂SAPO-34反应(如图1)获得的产物中，n(C2H4):n(C3H6)更大的原因是_______。 ②一定温度下，在体积为1L的密闭容器中投入2mol CH3OCH3发生“反应Ⅳ”和“反应Ⅴ”，初始总压为po，反应到达平衡时总压为1.2po，且n(C2H4):n(C3H6)=1:1。则平衡时体系CH3OCH3转化率α(CH3OCH3)=_______。“反应Ⅴ”的平衡常数Kp=_______。 (3)用下图装置电解二氧化碳可制取甲醇，控制在一定温度左右，持续通入二氧化碳，电解过程中物质的量基本不变。a是电源的_______极，阴极电极反应式为_______。 2．（2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考一模）催化重整技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题： (1)催化重整的催化转化如图所示： ①已知相关反应的能量变化如图所示： 过程Ⅰ的热化学方程式为_______。 ②关于上述过程Ⅰ、Ⅱ的说法不正确的是_______(填序号)。 a.过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离 b.整个催化重整过程，消耗理论上生成2molCO c.过程Ⅰ中，Ni降低了反应的活化能 d.、CaO为中间产物 ③在体积为3L的密闭容器中，加入甲烷和水蒸气各4mol，在一定条件下反应生成、CO，测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。温度为℃、压强为时，N点表示的体系状态_______(填“>”、“=”或“<”)；M点表示的体系状态的平衡转化率为_______%(结果保留一位小数)。 (2)在一刚性密闭容器中，和的分压分别为20kPa、30kPa，加入催化剂并加热至1123K使其发生反应。 ①研究表明CO的生成速率，某时刻测得，则_______kPa，_______。 ②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.6倍，则该反应的平衡常数为：_______(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)。 (3)一定条件下催化剂可使“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图所示，该反应的化学方程式为_______，反应过程中碳元素的化合价为-3价的中间体是_______。 3．（2023·河南·统考三模）为加快实现“双碳”目标，有效应对全球气候变化、构建低碳社会，CO₂资源化利用受到越来越多的关注。 I.Sabatier反应可实现CO₂甲烷化： 反应1    CO₂(g)+4H₂(g) CH₄(g)+2H₂O(g)      ΔH=-165kJ⋅mol⁻¹ 同时还发生的反应如下： 反应2   CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)       ΔH=+41kJ⋅mol⁻¹ (1)已知键能是指气态原子形成1mol化学键释放的能量，上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 O-H C-H C=O H-H 键能/(kJ·mol⁻¹) 463 414 802 436 则C(g)+O(g)=CO(g)     ΔH=___________kJ⋅mol⁻¹。 (2)向某恒压密闭容器中充入5molCO₂和20molH₂，在不同温度下达到平衡时各含碳元素物质的物质的量n(X)与温度T的关系如下图所示。 ①当反应1和反应2均达到化学平衡状态时，维持温度不变，增大容器体积，则反应2的平衡移动方向___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)，反应2的平衡常数___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②曲线Y表示的是___________(填含碳元素物质的化学式)的物质的量与温度的关系，曲线Z所表示的物质在800K~1100K之间物质的量增大的原因是___________。 ③800K时，反应2的压强平衡常数Kp=___________(计算结果保留两位有效数字，用分压代替浓度，分压=物质的量分数×总压)。 Ⅱ.一种从高炉气回收CO₂制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如下： (3)铂电极上生成HCOOH的电极反应式为___________；电解过程中还伴随着析氢反