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 1．（2023·青海玉树·统考三模）CO2资源化利用受到越来越多的关注，它能有效减少碳排放，有效应对全球的气候变化，并且能充分利用碳资源。二甲醚(CH3OCH3)是现代社会比较清洁的能源。下列是利用CO2制备二甲醚的主要反应。 ( i )CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.0 kJ·mol-1； ( ii )CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) ΔH =-90.4 kJ·mol-1； ( iii )2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) ΔH = -23.4 kJ·mol-1。 回答下列问题： (1)根据(i)(ii)(iii)得3CO(g)+3H2 (g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的 ΔH =_____________。 (2)某二甲醚/双氧水燃料电池的工作原理如图1所示。电池工作时，A电极名称为__________，该电极附近溶液的pH__________(填“减小”“增大”或“不变”)；电极B的电极反应式为__________。    (3)CO2催化加氢合成二甲醚。 反应Ⅰ ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.0 kJ·mol-1 反应Ⅱ ：2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g) +3H2O(g) ΔH = - 122.5 kJ·mol-1 ①反应Ⅱ的平衡常数表达式K=___________________。 ②在恒压、n(CO2):n(H2)=1:2的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性=)随温度的变化如图2所示；T°C时，起始投入3 mol CO2、6 mol H2 ，达到平衡时反应Ⅰ理论上消耗H2的物质的量为____________。合成二甲醚时较适宜的温度为260 °C ，其原因是________________ 。 2．（2023·海南海口·海南华侨中学校考二模）将烟气和空气中的通过催化方式直接还原为甲烷等燃料的过程具有非常重要的意义。 I．光催化还原 (1)华中科技大学某团队构建了一种光催化剂使和反应生成和，其中的转化率约为，写出该化学方程式：________________。 II．热催化还原——萨巴蒂尔反应： 时，在一恒容密闭容器中通入、，至其分压分别为、，再加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。 (2)为使固体催化剂与反应物充分接触，应采取的措施是________________。 (3)写出该反应的平衡常数表达式：________________。(用浓度表示)。 (4)研究表明的反应速率，某时刻测得的分压为，则该时刻________。 (5)相同时间内，不同催化剂(I、II、III)下，测得的转化率如图所示。在时，不同催化剂下，的转化率相同的原因是________________。    (6)光催化还原和热催化还原法中更好的是________，简述理由：________(答一条即可)。 3．（2023·湖北·校联考二模）为促进碳中和，科研工作者利用化学链技术将CO2转化为燃料CO，回答下列问题： (1)化学链技术分为两个过程： 过程一：还原器中，低价态金属氧化物(FeO，Ce2O3、NbO2)载氧体将CO2，还原为CO，选用FeO作还原剂时，可能发生的反应有： 反应I：3FeO(s)+CO2(g)=Fe3O4(s)+CO(g) ΔH1=-9.8kJ·mol-1 反应Ⅱ：6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH2=-189.0kJ·mol-1 反应Ⅲ：C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH3 根据盖斯定理，计算ΔH3=___________kJ·mol-1。 过程二：再生反应器中，可能发生以下两种路径(仅表示转化过程)： 直接再生：MOy→MOx+O2 间接再生：MOy+C→MOx+CO 压强101kPa下，不同金属氧化物直接再生路径和间接再生路径的ΔG随温度变化如图1和图2所示，则在研究温度内，直接再生路径不可行的主要原因是___________。    (2)间接再生时，化学平衡常数随温度变化见图3，则间接再生反应均为___________(填“吸热”或“放热”)反应，根据图3，化学链技术将CO2还原为CO的最优载氧体系为Fe3O4/FeO，其主要原因是___________。    (3)为确定过程一的最佳反应温度，在还原器中按n(FeO)：n(CO2)=3：1投料，达平衡时各组分的物质的量如图4所示。    ①结合(1)中过程一的反应分析，800℃之前，n(CO))随温度升高而增大的原因是_____________。 ②800℃之后的高温条件下，n(CO2)和n(CO)趋于稳定，说明温