2024届高三新高考化学大一轮专题练习---化学反应原理综合题

2024届高三新高考化学大一轮专题练习---化学反应原理综合题 1．（2022·山东潍坊·统考三模）二氧化碳是一种温室气体，随着人类对化石燃料的使用量增大，温室效应加剧，威胁着人们的生存环境。利用工业生产的废气可制备二甲醚(，简称DME)。以、为原料合成DME涉及的主要反应如下： Ⅰ.     Ⅱ.     Ⅲ.     回答下列问题： (1)反应Ⅲ的_______，提高该反应中的平衡转化率的方法有_______(写出2条)。 (2)一定条件下，按不同的氢碳比向某恒压密闭容器中投料，发生反应，测得的平衡转化率随温度的变化如图所示： 已知：T℃时，反应Ⅱ的平衡常数；P点的选择性。 ①则_______2(填“>”“=”或“<”)；降低温度，的选择性降低，原因是_______。 ②氢碳比为时，起始加入的物质的量为2mol，P点时容器容积为1.0L，此时的转化率为_______，容器中的浓度为_______。 ③温度为T℃时反应Ⅰ的平衡常数_______(写计算式)。 2．（2022·湖北荆州·荆州中学校联考模拟预测）清洁能源的综合利用以及二氧化碳的研发利用，可有效降低碳排放，均是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。 (1)CO2可氧化C2H6制取H2。，图甲是298K时，相关物质的相对能量。据此计算上述反应的ΔH=_______kJ/mol。 (2)H2和CO2合成乙醇的反应为：。将等物质的量的CO2和H2充入一刚性容器中，测得平衡时C2H5OH的体积分数随温度和压强的变化关系如图乙。 ①压强p1_______p2(填“＞”“=”或“＜”)；a、b两点的平衡常数Ka_______Kb(填“＞”“=”或“＜”)，判断理由是_______。 ②已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得图丙。在m催化剂作用下，该反应的活化能=_______kJ/mol，从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______(填“m”或“n”)。 (3)H2和CO合成甲烷的反应为：。T℃时，将等物质的量CO和H2充入恒压(200kPa)的密闭容器中。已知逆反应速率v逆=k逆p(CH4)·p(CO2)，其中p为分压，该温度下k逆=5.0×10-4(kPa)-1·s-1。反应达平衡时测得v正=，该温度下反应的Kp=_______(用组分的平衡分压表示，列出计算式)。 (4)科学家通过电化学方法，用惰性电极进行电解，可有效实现以CO2和水为原料在酸性条件下合成乙烯，其合成原理如图所示： b电极上的电极反应式为_______。 3．（2022·山西晋中·统考二模）二甲醚又称甲醚，是一种十分重要的化工原料，在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。一定条件下，利用合成气(CO、H2)合成二甲醚，其中主要包括以下三个相互联系的反应： i.合成气合成甲醇：CO(g) +2H2 (g) CH3OH(g)； ii.甲醇脱水生成二甲醚：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g)； iii.水煤气变换反应：CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)。 请回答下列问题： (1)已知相关物质变化的焓变如图1所示，写出CO直接加氢合成二甲醚的热化学方程式： _______。 (2)有研究者在催化剂(CuO/ZnO/Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下，由CO和H2直接制备二甲醚，结果如图2所示，其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_______。 (3)实验室模拟上述合成过程，在1 L恒容密闭容器中充入6 mol CO和6 mol H2，连续发生以上i、ii、iii反应，2 h后达到平衡，测得混合体系中各组分浓度如下表： 物质 H2 CH3OH H2O CO2 物质的量浓度/(mol·L-1) l.44 0. 78 0. 12 0.84 ①平衡后，整个过程中CO的转化率为_______；v(CH3OCH3)=_______mol· L-1· h-1。 ②反应ii的K=_______(保留两位小数)。 (4)合成气可做燃料电池的燃料。一种熔融盐燃料电池的工作原理如图所示，电极A上H2参与的电极反应为 _______，假设催化炉产生的CO与H2的物质的量之比为2：1，电极A处产生的CO2有部分参与循环利用，其利用率为_______。 4．（2022·天津·统考二模）除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。 (1)金属除Cr(Ⅵ)法：其他条件相同时，用等量的Zn粉、Zn-Cu粉分别处理酸性含Cr(Ⅵ)废水。Cr(Ⅵ)的残留率随时间的变化如下图所示，图1中b方法选用的金属粉处理效果更快的原因是_______。 (2)与熟石