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2024届高三新高考化学大一轮专题复习-----化学反应原理综合题
1.(2022·湖南·校联考模拟预测)天然气净化和煤燃烧过程中会产生、等污染物,将其吸收和转化是保护环境和资源利用的有效措施。请回答下列问题:
(1)已知:氧化还原反应可拆分为氧化、还原两个半反应,电极电势分别表示为和,电势差,如的;两组电对的电势差越大,反应的自发程度越大。
①含硫微粒各电对的电极电势与产物浓度的关系如图所示,将体系中自发程度最大的反应记为,反应的离子方程式为 。
②已知反应为放热反应,当有发生反应时,释放的能量为 (用含字母的代数式表示)。
已知各微粒的相对能量如下表:
微粒
相对能量/()
0
a
b
c
d
e
(2)高温裂解转化为和硫蒸气: 。
①在恒温恒容密闭容器中,能说明该反应已达平衡状态的是 (填字母)。
A.混合气体的密度不再改变 B. 容器中总压强不再改变
C. D. 不再改变
②在不同压强下,的平衡转化率随温度变化曲线如图所示:则图中 (填“”“”或“”);在、不变的条件下,要使的平衡转化率由点达到点,改变的外界条件可以是 ;反应温度为、总压强为时,该反应的平衡常数 (分压=总压×物质的量分数)。
(3)易溶于水,的水溶液中存在下列平衡:
其中、、为各步的平衡常数,且[表示的平衡压强]。
①的焓变 (填“”或“”)0;当的平衡压强为p时,测得,则溶液中 (用含p、a、、、的式子表示,忽略的电离)。
②工业上常用氨水吸收,将转化为或,常温下,溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知:常温下,的,的,)。
2.(2023·全国·高三统考专题练习)北京冬奥会上采用二氧化碳跨临界制冰,使人们再次看到了二氧化碳综合化利用的巨大前景。
(1)二氧化碳制冰利用了CO2的物理性质是 。
(2)国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:CO2 (g) +4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H
①已知H2的燃烧热△H1=- 285. 8 kJ·mol-1,CH4的燃烧热△H2=- 890.3 kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l)△H3=-44 kJ·mol-1,则上述反应的△H= kJ·mol-1。
②相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
c(CO2)/mol·L-1
c(H2)/ mol·L-1
c(CH4)/ mol·L-1
c(H2O)/ mol·L-1
平衡I
a
b
c
d
平衡II
m
n
x
y
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为 。
(3)二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的重要步骤之一,涉及的主要反应如下:
I. CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1
II. CO(g) +2H2 (g) CH3OH(g) △H=-90.4 kJ·mol-1
III. CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g) △H=+40.9 kJ·mol-1
①为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,除降低温度外,还可采取的措施是 (写一条)。
②设 为相对压力平衡常数,是用相对分压(气体分压除以100kPa)代替浓度计算的平衡常数。如图为反应 (填“II”或“III”)的lg随示 (n>m)的变化关系。在图中n点对应温度下、原料组成为n(CO2): n(H2)=1:3、初始总压为100 kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时CO的分压为10kPa,CH3OH的分压为9kPa,H2的平衡转化率为 。
(4)在催化剂的作用下,二氧化碳还可以和氢气发生反应生成甲烷和低级烯烃CnH2n(n=2~4)。其它条件一定时,反应温度对CO2转化率CH4选择性、CnH2n选择性的影响如图所示,从生产低级烯烃的角度考虑,最合适的反应温度是 。资料显示原料气中>1时,随着的增大,低级烯烃的选择性会逐渐降低,但氢气的总转化率不发生明显变化,原因可能是 。
3.(2022·广东潮州·统考二模)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)在太阳能的作用下,以为原料制取炭黑的流程如图甲所示。其总反应的化学方程式为 。
(2)经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为 。
几种物质的能量(在标准状况下