天津市高三高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-39化学能与电能（2）解答题

天津市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-39化学能与电能（2）解答题 一、原理综合题 1．（2022·天津红桥·统考二模）碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研究利用和CO以减少碳的排放。 (1)“神十三”中航天员们呼吸产生的用一种循环方案处理，即，然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T，向一恒容密闭容器中，按物质的量之比2∶1通入和， ①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是_______。 A．容器内气体的平均相对分子质量不变            B．和的转化率相等 C．(g)与C(s)的物质的量之比保持不变          D． ②测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示，若其它条件不变，仅改变某一条件时，测得其压强(p)随时间(t)的变化如图中b所示。 a._______0(填“>”“<”或“不确定”)。 b.改变的条件是_______。 (2)经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     ①反应Ⅱ的活化能Ea(正)_______ Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。 ②在温度下，将3.0mol 和7.0mol 充入2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡状态时(g)和(g)的物质的量分别为1mol和0.5mol。则温度时反应Ⅰ的平衡常数_______。 (3)工业上利用废气中的、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。 已知B中的装置使用了阳离子交换膜。 ①B中发生的总反应的离子方程式为_______。 ②A中、CO物质的量之比为1：1时反应的化学方程式：_______。 2．（2022·天津南开·统考一模）我国提出争取在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指将人类经济社会活动所必需的碳排放，通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存，从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。下列各项措施能够有效促进“碳中和”。回答下列问题： Ⅰ．将CO2转化为炭黑进行回收利用，反应原理如图所示。 (1)从能量角度分析FeO的作用是_______。 (2)写出炭黑和氧气转化为CO2的热化学方程式：_______。 Ⅱ．以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反应为： CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH 在不同的实验条件下，测定甲醇的转化率。温度的数据结果为图a，压强的数据结果在图b中未画出。 (3)该反应的ΔH_______0(填“>”或“＜”)。 (4)在100～140℃之间，随着温度升高，甲醇转化率增大的原因是_______。 (5)在图b中绘制出压强和甲醇转化率之间的关系(作出趋势即可)。_______ Ⅲ．利用Al-CO2电池(工作原理如下图所示)能有效地将CO2转化成化工原料草酸铝。 (6)电池的总反应式为_______。 (7)电池的正极反应式：2CO2+2e-=C2O(草酸根)正极反应过程中，O2是催化剂，催化过程可表示为： ①6O2+6e-=6O ②…… 写出反应②的离子方程式：_______ 3．（2022·天津河北·统考一模）2022年2月18日，“美丽中国·绿色冬奥”专场新闻发布会在北京新闻中心举行。发展碳捕集与利用的技术，将CO2转化为高附加值的化学品，实现CO2资源化利用，是一项重要的碳减排技术。 (一)CO2加氢(RWGS)制合成气(CO) RWGS反应：    反应ⅰ 副反应：    反应ⅱ (1)已知：          则_______。 (2)当H2、CO2按体积比3：1投料时，RWGS反应的平衡组成如图1所示。 ①_______0(选填“>”、“<”或“=”)；RWGS反应最佳温度为_______(填序号) A．300~350℃            B．400~450℃            C．700~750℃ ②反应ⅰ的平衡常数表达式K=_______。 (二)CO2电催化转化合成气 (3)CO2电还原反应机理如图2所示，由图可知，催化剂选择纳米Au55(纳米Au55指的是含55个原子的Au纳米颗粒)，理由是_______。表示物种从催化剂表面解吸(物种与催化剂分离)的是过程_______(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 (三)电催化CO2还原制甲酸(HCOOH) (4)图3为电催化CO2还原生产HCOOH的示意图。该电解池阳极的电极反应式为_______；总反应方程式为_______。 4．（2022·天津·模拟预测）汽车尾气中含有氮氧化合物和CO，减少它们在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 (1)已知：N2(g)+O2