专题08 化学反应原理综合题-学易金卷：2023年高考化学二模试题分项汇编（北京专用）

专题08 化学反应原理综合题 1．（2023·北京房山·统考二模）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，选择高效催化剂实现降能提效是目前研究的重点。 (1)合成氨反应为：　kJ⋅mol，理论上___________温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，___________温有利于提高平衡转化率。 (2)针对反应速率与平衡产率的矛盾、我国科学家提出了两种解决方案。 ①方案一：使用双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时、Fe的温度为547℃，而的温度为415℃)。使N≡N在___________(填写“热Fe”或“冷Ti”，下同)表面断裂，氨气在___________表面生成、有利于提高合成氨的反应速率和平衡产率。 ②方案二：使用M-LiH复合催化剂。催化剂组成及反应温度对合成氨速率影响如图所示。 下列说法不正确的是___________。 a．催化剂能够改变反应路径，降低反应活化能 b．相同条件下，复合催化剂更有利于提高合成氨反应速率 c．高温下，使用复合催化剂更有利于提高氨的平衡产率 (3)电催化合成氨是一种常温常压条件下，利用水作为氢源的低碳环保技术。装置示意图如右图。 ①a电极应连接电源___________极。 ②电催化合成氨的方程式为___________。 (4)以焦炉煤气(主要成分为H₂、CH₄及少量CO)和空气为原料，实现氨和甲醇的联和生产工艺具有广阔的应用前景。在氨醇联产中合成甲醇的主要反应为： 。请从能源及资源利用角度说明该工艺的优点___________。 2．（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电催化法制备甲醇如图所示。若忽略电解液体积变化，电解过程中阴极室溶液的基本不变，结合电极反应解释原因：_______。 3．（2023·北京丰台·统考二模）化学平衡常数在定性分析与定量分析中应用广泛。 (1)一定温度下，在密闭容器中反应：，测得如下数据。 开始浓度 10s 20s 30s 0.50 0.22 0.11 0.11 0.50 0.22 0.11 0.11 0.00 0.56 0.78 0.78 ①该温度下，的平衡转化率为___________。 ②该温度下，当初始投入浓度为，，时，进行实验，反应进行的方向为___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”)。 (2)已知：25℃时，、、、的电离平衡常数。 物质 电离平衡常数 ①25℃时，相同物质的量浓度的、、、溶液，由大到小的顺序为___________。 ②25℃时，向溶液中加入溶液达到滴定终点，再向溶液中加入溶液，使溶液中，溶液中___________。 ③结合电离平衡常数分析与溶液反应的产物___________。 ④将足量通入溶液中，迅速反应得到无色溶液和白色沉淀()。放置一段时间，有和生成。先产生白色沉淀，后生成和的可能原因是___________。 4．（2023·北京东城·统考二模）一种处理高浓度氨氨废水并获取的工艺流程如下。 已知：①难溶于水，可溶于酸。 ②时水中的溶解性：。 (1)下列说法正确的是___________(填字母序号)。 a．可用作复合肥 b．分离的方法可以是过滤 c．废水中的会抑制水解 (2)沉淀剂的选择。其他条件相同，按投入相应的沉淀剂，其氨氮去除效果如图所示。 ①沉淀剂为ⅰ时，生成的离子方程式为___________。 ②ⅲ和i相比，ⅲ的氨氨去除率低，原因是___________。 ③沉淀剂为ⅱ和ⅳ时，氨氮去除率明显低于其他相应组，原因是___________。 (3)用ⅰ作沉淀剂，研究其他条件相同时，不同下氨氮去除效果和溶液中余磷含量，结果如下。 ①时的氨氮去除率略大于时的氨氮去除率，原因是： a．生