2025届高三化学考前特训 原理综合题突破精练
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【基础练习】
1.近日,石河子大学于锋教授团队制备了钙镁铝复合氧化物(P-CaMgAl-LDO),该材料具有优异的CO2吸附性能,有利于CO2催化加氢制备CH3OH,涉及如下反应。
.CO2(g)+3H2(g)
CHOH(g)+H2O(g)
H1
.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
H2=+41.1 kJ·mol-1
.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
H3=-90.4kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)基态Mg原子中s、p能级上电子总数之比为 。
(2)高温下CaO与焦炭反应生成CaC2,反应为CaO+3CCaC2+CO↑,四方晶系CaC2的晶胞结构如图所示。
①CaC2中σ键、π键的数目之比为 。
②已知CaC2的晶胞与NaCl的晶胞类似,晶胞参数anm=bnm≠cnm,设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为 g·cm-3(用含a,b、c和NA的代数式表示)。
(3)反应的
H1= kJ·mol-1。
(4)在体积可变的密闭容器中以CO和H2物质的量之比1:3充入混合气体发生上述反应,测得CO2平衡转化率与温度﹑压强的关系如图所示。
①根据图像,p1、p2、p3由大到小的顺序为 ,判断依据是 。
②随着温度升高,不同压强下,CO2平衡转化率趋向交于M点,可能的原因是 。
(5)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2,发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为0.4mol,CO为0.2mol,此时,H2O(g)的浓度为 mol·L-1,反应II的物质的量分数平衡常数Kx= (Kx为用物质的量分数替代浓度计算的平衡常数)。
2.乙醛可用于生产山梨酸等精细化工品。乙醇催化氧化和无氧脱氢均可制取乙醛。回答下列问题:
试卷第1页,共1页
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Ⅰ.催化氧化
(1)增大空气流量可提高催化氧化法中相同时间内乙醇的转化率,原因是 。
(2)该反应中可能有副产物 生成,严重腐蚀设备。
Ⅱ.无氧脱氢
(3)从热力学角度分析,该反应自发进行的最低温度是 (填标号)。
A.384℃ B.657℃ C.284K
(4)向一恒压密闭容器中充入乙醇气体,测得不同反应条件下的相关数据如下,
L。
反应条件平衡时 |
|
|
α(乙醇转化率)/% | 50 | 60 |
容器体积/L | 2 |
(5)一定条件下,向密闭容器中泵入乙醇-水混合气体在催化下进行无氧脱氢反应,控制压强为
,测得相同时间内乙醇转化率、乙醛选择性和氢气纯度随混合气体进料比的变化关系如下所示(有机物在催化剂表面容易发生积碳,工业中常用水蒸气除去积碳)。
①最佳为 。
②混合体系中水的作用是 (用化学方程式表示)。随增大,乙醇转化率降低的原因可能是 。
(6)新型催化剂Cu-MFI-AE在乙醇无氧脱氢中展示了较高的乙醛选择性。该催化历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物质用*标注)。下列说法正确的是 (填标号)。
试卷第2页,共1页
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A.该历程中共有5个基元反应
B.反应过程中有极性键的断裂和形成
C.决速步骤为:
3.捕获并将其转化为高附加值化学品,可有效减少
排放并实现资源利用。研究
催化加氢合成甲酸是一个重要方向,其过程涉及以下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知:
共价键 | |||||
键能 | 750 | 358 | 436 | 463 | 413 |
则
。
(2)在一容积固定的密闭容器中进行反应I,实验测得:,
,
、
为速率常数。温度为
时,该反应的
,温度为
时,
,则
时平衡压强 (填“>”、“<”或“=”)
时平衡压强。
(3)向恒容密闭容器中通入和
发生反应I和反应Ⅱ,起始压强为120kPa,反应时间均为
,
的转化率及HCOOH选择性(甲酸选择性
)随温度变化的曲线如图1所示。其中,680K时反应达到平衡。已知:分压=总压×物质的量分数。
①当温度高于680K时,随温度升高,反应I与反应Ⅱ的反应速率相比,增加更显著的是反应 (填“I”或
试卷第3页,共1页
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