专题03 原理综合题-【学霸满分冲刺】备战2024年高考化学满分冲刺必刷黄金30题（新高考河北专用）

专题03 原理综合题 一、原理综合题 1．（2023·河北石家庄·校联考模拟预测）二甲醚是重要的化工原料，采用二氧化碳的有效转化，既是生成二甲醚的简便方法，又是实现“碳中和”的重要途径。 Ⅰ.催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中发生副反应： ①     已知反应： ②     (1)催化加氢合成二甲醚的热化学方程式为___________，该反应自发进行的条件为___________。 (2)在恒压、和的起始量一定的条件下，的平衡转化率和平衡时的选择性随温度变化如图。其中， 当温度高于300℃，的平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________。若起始投料比为，不考虑其他副反应，则288℃时，反应①的化学平衡常数K=___________()。 Ⅱ.由制备二甲醚的另一种方法为先合成甲醇，再经脱水，主要分为以下步骤。 反应③：     反应④：     (3)在不同的压强下，按照投料比合成甲醇，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图甲或乙所示。 下列说法正确的是___________(填字母)。 A．图甲的纵坐标表示的平衡产率 B．压强： C．为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择高温、高压的反应条件 D．一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，是提高的平衡转化率的主要研究方向 (4)压强为4MPa，当的混合气体以一定流速通过装有某种催化剂的反应器。在280℃时，若的平衡转化率为7.00%，甲醇的选择性为95.0%，则甲醇的收率为___________ ()。 (5)甲醇脱水若条件控制不当可生成丙烯，反应为，反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图曲线所示，已知Arrhenius经验公式为(其中，为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。该反应的活化能___________。 2．（2023·河北张家口·统考二模）1-氯丙烷是一种重要的有机合成中间体，在一定温度下可以转化为2-氯丙烷，其转化原理如下： i． (g)　ΔH1=-271.96kJ·mol-1 ⅱ．(g)　ΔH2=-267.80kJ·mol-1 回答下列问题： (1)1-氯丙烷转化为2-氯丙烷的热化学方程式为___________。 (2)在恒温恒压条件下，将丙烯和HCl按起始投料n(丙烯)：n(HCl)=1：2匀速通过装有等量相同催化剂的反应器，测得不同温度下丙烯和HCl的转化率如图(忽略温度对催化剂的影响)； ①表示HCl转化率的曲线为___________(填“L1”或“L2”)，理由为___________。 ②T1温度下丙烯转化率最高的原因为___________。 ③已知T2温度下，平衡时2-氯丙烷的体积分数为10%，则1-氯丙烷的体积分数为___________(保留两位有效数字，下同)；反应i的平衡常数___________ [对于反应，，x为物质的量分数]。 (3)向恒温恒容密闭容器中充入一定量的1-氯丙烷，只发生1氯丙烷转化为2-氯丙烷的反应。保持温度不变，向平衡体系中再充入一定量的1-氯丙烷，再次平衡后，1氯丙烷的体积分数___________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为___________。 3．（2023·河北沧州·统考一模）氢能作为一种高热值、零污染的能源，对于促进全球经济脱碳，特别是在工业和交通领域将发挥不可或缺的替代作用。甲烷水蒸气催化重整制氢气是目前工业上比较常见的制氢工艺。回答下列问题： (1)已知：、时，甲烷、一氧化碳和氢气的燃烧热分别为、和，，在催化剂作用下，甲烷水蒸气催化重整制氢气的为_______。 (2)该反应易在_______(填“较高温度”或“较低温度”)下自发进行。 (3)氧化钴催化作用下，在体积分别为和的密闭容器中，各充入和发生甲烷水蒸气催化重整制氢气的反应，达到平衡时，该反应的正反应速率可表示为，逆反应速率可表示为(和为速率常数，且只与温度有关)，反应达到平衡时，甲烷的转化率随温度的变化曲线如图所示。 ①氧化钴中的最外层电子排布式为_______。 ②图中a、b、c三点所对应的平衡常数K的大小顺序为_______(用字母表示，下同)，逆反应速率的大小关系为_______。 ③时，图中a点对应的正反应速率，则_______。 ④时，的密闭容器中，该反应的_______。 4．（2023·河北张家口·统考一模）二氧化碳的重整和综合利用可以有效缓解环境压力，助力尽快实现双碳目标。CO2与H2合成甲醇涉及反应： I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1 Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1 Ⅲ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.2kJ•mol-1 回答下列问题：