精品解析：浙江省温州市普通高中2023届高三下学期第二次适应性考试化学试题变式题(原理综合题)

1. 甲醇和二甲醚是可再生能源，具有广泛的发展前景。相关的主要反应有： 制备合成气：I. 制备甲醇和二甲醚：Ⅱ. Ⅲ. 请回答： （1）有利于制备合成气(反应I)的条件是___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 （2）一定条件下，相关物质相对能量与反应过程如下图： ①___________。 ②在某温度下，在体积为1L的恒容容器中，投料为1molCO和2molH2，仅发生反应Ⅱ和Ⅲ，在时达到平衡状态，请画出之间的变化趋势___________。 （3）甲醇生成二甲醚的转化率可以根据冷凝液中的与的相对百分含量来计算(忽略副反应和各物质的挥发)。冷凝液中的质量分数为，的质量分数为，则甲醇的转化率___________。(用含和的式子表示) （4）制备合成气(反应I)时，还存在反应，该过程可用于热化学能的储存。已知：储能效率(是通过化学反应吸收的热量，是设备的加热功率)。反应物气体流速、对转化率、储能效率()的影响，部分数据如下表： 序号 加热温度/℃ 反应物气体流速/ 1 800 4 1：1 79.6 52.2 2 800 6 1：1 64.2 61.9 3 800 6 1：2 81.1 41.6 ①下列说法不正确的是___________。 A．反应I可以储能的原因是该反应是吸热反应，将热量储存在高热值物质CO、H2中 B．其他条件不变，反应物气体流速越小，CH4转化率越大，有利于热化学能储存 C．其他条件不变，越小，CH4转化率越大 D．反应物气体流速越大，CH4转化率越低的可能原因是反应物与催化剂未充分接触 ②在实验2和3中，经过相同的时间，混合气中CO2占比越低，储能效率越高，说明其可能的原因___________。(该条件下设备的加热功率视为不变) 2. 碘在生活和科研中有重要的应用。 (1)工业碘单质制备方法之一是在海带浸泡液(含有碘离子)中加入稀硫酸，再加入二氧化锰，请写出此反应的离子方程式_____。 已知：①I2(H2O)⇌I2(CCl4) K1=85 ②I2(aq)+I−(aq)⇌ (aq) K2=960 ③I2(g)+H2(g)⇌2HI(g) ΔH=−9.48kJ·mol−1 ④W(s)+I2(g)⇌WI2(g) ΔH<0 (2)常温下，用CCl4萃取10mLcmol·L−1碘水中的碘时，碘单质在水和CCl4混合液中存在反应①的溶解平衡，为了提高萃取率，通常采用“少量多次”的方法，如下表所示。 方法一：萃取1次 方法二：萃取2次 V(CCl4) 10mL 5mL 5mL 水层c(I2) 请结合表中数据和平衡移动原理说明采用“少量多次”的方法提高萃取率的依据____。 (3)在一定温度下，10.0mL0.100mol·L−1KI水溶液加入nmol的碘单质，加入10.0mLCCl4进行萃取，静置分层(实验过程中不考虑体积变化)。已知：I−和不溶于CCl4，实验测得CCl4层液体中c(I2)=0.0850mol·L−1，结合上述K1和K2值，则加入碘单质物质的量n=____mol。(保留三位有效数字) (4)反应③在一定条件下速率方程：v(正)=kc(I2)c(H2)，速率常数，其中R和NA是常数，d为分子直径，M为分子的摩尔质量，P表示碰撞角度的因素，下列说法正确的是_______。 A.反应③的ΔS=0 B.反应③I2平衡转化率随温度升高变大 C.升高温度速率常数k变大 D.分子直径、摩尔质量会影响反应速率 E.速率常数k的表达式是基于碰撞理论推导而来 (5)在碘钨灯灯泡内封存少量碘可以延长钨丝寿命，发生反应④，为模拟上述反应，取0.004mol碘和0.004mol钨放置在50.0mL密闭容器中反应，在450℃，n(WI2)随时间变化图象如图所示，t1时，将温度升高到530℃，t2时达到平衡(530℃平衡常数k=)。请在图中画出n(WI2)从t1～t3随时间变化图象___。 3. 近年来，全球丙烯需求快速增长，研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有： Ⅰ. C3H8在无氧条件下直接脱氢：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) 　ΔH1 =+124 kJ·mol-1 Ⅱ. 逆水煤气变换：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2 Ⅲ CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯：C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)　ΔH3 已知：CO和H2的燃烧热分别为-283.0 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1； H2O(g) =