2023届高三化学二轮专题训练：化学反应原理综合题

2023届高三化学二轮专题训练：化学反应原理综合题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、原理综合题 1．（2022·全国·模拟预测）CO2催化加氢制烯烃(CnH2n)是缓解化石能源消耗、实现减排的重要途径之一。FT转化路径(CO2→CO→CnH2n)涉及的主要反应如下： i.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)　　　　　△H1=41.1kJ∙mol-1 ii.nCO(g)+2nH2(g)=CnH2n(g)+nH2O(g)n=2时，△H2=-210.2kJ∙mol-1 iii.CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)　　　△H3=-205.9kJ∙mol-1 (1)2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)　　ΔH=_______kJ·mol-1，_______(填“高温”或“低温”)有利于该反应自发进行。 (2)有利于提高CO2平衡转化率的措施有_______(填标号)。 A．增大n(CO2)：n(H2)投料比 B．增大体系压强 C．使用高效催化剂 D．及时分离H2O (3)n(CO2)：n(H2)投料比为1：3、压力为1MPa时，无烷烃产物的平衡体系中CO2转化率和产物选择性随反应温度变化曲线如下图。 ①有利于短链烯烃(n≤4)生成的温度范围为_______(填标号)。 A．373~573K　　　　B．573~773K          C．773~973K　　　　D．973~1173K ②计算1083K时，反应i的Kp=_______。 ③373~1273K范围内，CO2的转化率先降低后升高的原因是_______。 (4)FT转化路径存在CH4含量过高问题，我国科学家采用Cr2O3(SG)和H-SAPO-34复合催化剂极大提高短链烯烃选择性。CO2在催化剂Cr2O3(SG)表面转化为甲醇的各步骤所需要克服的能垒及甲醇在H-SAPO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图如下。. ①吸附态用*表示，CO2→甲氧基(H3CO*)过程中，_______的生成是决速步骤(填化学式)。 ②H-SAPO-34具有氧八元环构成的笼状结构(直径0.94nm)，笼口为小的八环孔(直径0.38nm)。从结构角度推测，短链烯烃选择性提高的原因_______。 2．（2022·河北·模拟预测）二甲醚(CH3OCH3)在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的应用，同时因其能作为可再生的清洁能源而受到重视。 (1)已知：①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1kJ·mol-1 ②3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H2=-260.2kJ·mol-1 ③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.6kJ·mol-1 则反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=___。 (2)已知：3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H2=-260.2kJ·mol-1的反应速率与物质的量浓度之间的关系为v正=k正cx(CO)•cx(H2)，v逆=k逆c(CH3OCH3)•c(CO2)，k正和k逆是速率常数，只与温度有关。在300℃时测得的相关数据如表所示。 实验编号 初始浓度 生成CH3OCH3的初始速率/(mol·L-1·s-1) c(CO)/(mol·L-1) c(H2)/(mol·L-1) 1 2.00×10-3 2.00×10-3 3.2×10-3 2 1.00×10-3 5.00×10-3 2.0×10-3 3 2.00×10-3 3.00×10-3 4.8×10-3 ①300℃时，k正的值为___；若300℃时，初始浓度c(CO)=c(H2)=3.00×10-3mol·L-1，则生成CH3OCH3的初始速率为___mol·L-1·s-1。升高温度后，k正、k逆变化值较大的是___。 ②写出一种能提高容器中CH3OCH3百分含量的措施：____。 (3)利用CO2合成二甲醚反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-135.4kJ·mol-1。某温度下，将2.0molCO2和6.0molH2充入2L密闭容器中，反应达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中二甲醚的物质的量分数变化情况如图所示，则p1___(填“>”“<”或“=”，下同)p2。若T3℃、p3×105Pa，T4℃、p4×105Pa时，平衡常数分别为K3、K4，则K3___K4。在℃、p1×105Pa时，H2的平衡转化率为___%(保留三位有效数字)。 (4)熔融碳酸盐燃料电池具有发电效