2024届高三化学二轮复习之化学反应原理大题

大题专题化学反应原理大题 教学目的 针对高考最后一题的内容进行复习和巩固 重点难点 1. 反应图像的判断 2. 原因类说理题 3. 机理过程的描述 教学内容 1．甲烷化是一种实现资源化利用的有效途径。 (1)1902年，Paul Sabatier首次报道了的甲烷化。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和H₂通过装有金属Ni的反应器可得到。Paul Sabatier反应为  。 已知25℃和101 kPa时，①的燃烧热 kJ⋅mol-1； ②的燃烧热 kJ⋅mol-1；     kJ⋅mol-1 则Paul Sabatier反应的_______ kJ⋅mol-1。 (2)近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了的甲烷化，其工作原理如图-1所示。 ①微生物电解池实现甲烷化的阴极电极反应式为_______。 ②如果处理有机物产生标准状况下112 m3CH4，则理论上导线中通过电子的物质的量为_______。 (3)光催化还原法也能实现甲烷化，其可能的反应机理如图-2所示，为催化剂，在紫外光照射下，VB端光产生带正电荷的空穴()，形成光生电子一空穴对，与所吸附的物质发生氧化还原反应。 ①光催化转化O2为时，在VB端发生的反应为_______。 ②在紫外光照射下，还原CH4的过程可描述为_______。 ③催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图-3所示。300~400℃之间，CH4生成速率加快的原因是_______。 2．研究烟气脱硝是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 (1)一种隔膜电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图1所示。 ①阴极区的电极反应式为______。 ②若电路中转移了1mol电子，则理论上吸收池中可处理NO______L(标准状况)。 (2)一定温度下，利用NH3催化还原NOx是目前应用广泛的烟气脱硝技术，一种以MnO2CeO2为催化剂处理NO的原理如图2所示。 ①该脱硝机理过程中的步骤I可描述为______。 ②写出该脱硝的化学反应方程式：______。 ③为探究烟气中SO2的存在对脱硝性能的影响，在40min时向烟气中加入SO2，NO的去除率随时间变化如图3所示。试解释烟气中含有SO2导致NO去除率降低的原因：______。 ④实验小组对MnO2CeO2催化剂在空气环境中进行热性能分析，得到固体质量保留百分比随温度变化曲线如图4所示。查阅资料后，得到以下信息：i)MnO2CeO2催化剂容易吸附水和CO2。ii)MnO2分解为Mn2O3的最低理论温度是463℃。结合催化剂脱硝机理，解释520～900℃范围内，催化剂重量开始增加的原因：______。 3．乙硫醇()的综合利用及治理是当前环境领域关注的焦点之一。 (1)家用煤气中可掺入微量具有难闻气味的乙硫醇。 已知：   kJ·mol    kJ·mol    kJ·mol 的______。 (2)是一种高效多功能的新型绿色水处理剂，可用于除去废水中的。已知水溶液中的物种分布分数如图所示。 ①已知，比较和酸性强弱并从结构的角度说明理由：______。 ②写出工业废水时，氧化生成和的离子方程式：_______。 ③一种采用电化学方法制取的装置原理如图所示。阳极使用的是易被氧化的活性铁电极。电解池阳极室中KOH溶液的浓度为14 mol·L、电解60 min，调节不同的电压，测得反应后溶液中的浓度与电流密度(其他条件一定，电压与电流密度大小成正比)的关系如图所示。 I  写出制取的电极反应式：______。 II  电流密度大于4 mA·cm时，所得反应后溶液中的浓度上升幅度变小的原因是______。 4．苯乙烯是合成橡胶和塑料的重要原料，可由乙苯为原料制得。 (1)利用“乙苯脱氢反应”可制备苯乙烯。 C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g) ΔH=akJ•mol-1 保持气体总压不变，原料气按以下A、B、C三种投料方式进行： A．乙苯 B．n(乙苯)：n(N2)=1：10 C．n(乙苯)：n(CO2)=1：10 三种投料分别达到平衡时，乙苯转化为苯乙烯的转化率[×100%]与温度的关系如图1所示。 ①α_____0(填“＞”、“＜”或“不能确定”)。 ②相同温度下，投料方式B乙苯的平衡转化率比投料方式A的高，其原因是_____。 ③相同温度下，投料方式C乙苯的平衡转化率比投料方式B的高，其可能原因是_____。 ④工业上利用“乙苯脱氢反应”生产苯乙烯时，会产生少量积碳。使用相同条件下的水蒸气代替N2，可较长时间内保持催化剂的催化活性，其原因是_____。 (2)CO2用于制备苯乙烯有助于实现“碳中和”。 ①在催化剂X作用下，CO2参与反应的机理如图2所示(α、β表示乙苯分子中