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时间:2020-09-29
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1、考点14化学反应原理综合题1.(2020·江苏扬州中学高三开学考试)CO2的资源化对于构建低碳社会具有重要意义。(1)在太阳能的作用下,缺铁氧化物[如Fe0.9O]能分解CO2,其过程如图所示。过程①的化学方程式是_______。在过程②中每产生1molO2,转移电子____mol。(2)高温共电解CO2和H2O是一种制备清洁燃料的新技术,其原理如图所示。电极a上的电极反应式是H2O+2e-=H2+O2-和__________________。 (3)利用CO2制备CH3OH的反应如下:反应a:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.19kJ·mol−1反
2、应b:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.77kJ·mol−1反应c:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3①反应a在一定条件下能自发进行的原因是_______________。②ΔH3=________kJ·mol−1,反应c的平衡常数表达式K=_______________。(4)CO2是廉价的碳资源,将其甲烷化具有重要意义。其原理为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-412.5kJ·mol−1其他条件不变,压强对CO2的转化率及CH4的选择性的影响如图所示。CH4的选择性=×100%,CO2甲烷化反应选
3、择0.1MPa(1个大气压)而不选择更高压强的原因是_______________。2.(2020·东营市第一中学高三期末)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM−5催化下合成ETBE,反应的化学方程式为:C2H5OH(g)+IB(g)⇌ETBE(g)△H。回答下列问题:(1)反应物被催化剂HZSM−5吸附的顺序与反应历程的关系如图1所示,该反应的△H=______akJ•mol−1.反应历程的最优途径是______(填C1、C2或C3)。(2)在刚性容器中按物质的量之比1:1充入乙醇和异丁烯,在378K与3
4、88K时异丁烯的转化率随时间变化如图2所示。①378K时异丁烯的转化率随时间变化的曲线为______(填L1或L2)。②388K时,以物质的量分数表示的化学平衡常数K=______。(物质的量分数为某组分的物质的量与总物质的量的比)③已知反应速率v=v正−v逆=k正x(C2H5OH)•x(IB)−k逆x(ETBE),其中秒正为正反应速率,v逆为逆反应速率,k正、k逆为速率常数,x为各组分的物质的量分数,计算M点=______(保留到小数点后1位)。3.(2020·广东高三月考)航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理,可实现空间站中O2的循环利用。反应:CO2(g)+4H2(g)=C
5、H4(g)+2H2O(g)水电解反应:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)Ⅰ.将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于密闭容器中发生反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。(1)该反应的平衡常数随温度升高而______(填“增大”或“减小”)。(2)温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是_______。(3)200℃达到平衡时体系的总压强为,该反应平衡常数的计算式为______。(不必化简。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数)(4)反应在空间站运行时,下列措施能提高CO2转化效率的是______(填标号)。A.适当
6、减压B.增大催化剂的比表面积C.反应器前段加热,后段冷却D.合理控制反应器中气体的流速Ⅱ.一种新的循环利用方案是用反应CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g)代替反应。(5)已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为、,反应的______。(生成焓指一定条件下由对应单质生成化合物时的反应热)(6)一定条件下反应必须在高温下才能启动,原因是______(7)新方案的优点是______。4.(2020·浙江高三三模)催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中主要发生下列反应:反应Ⅰ:反应Ⅱ:在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中
7、:(1)已知反应:,。则反应Ⅱ的_______,反应Ⅱ的自发条件为_________A.高温B.高压C.低温D.低压(2)温度高于300℃,平衡转化率随温度升高而上升的原因是_________。(3)220℃时,在催化剂作用下与反应一段时间后,测得的选择性对应图中A点数据。下列说法正确的是_________。A.其他反应条件不变,增大压强一定可提高平衡时的选择性B.其他反应条件不变,改变催化剂,的选择性不会改变C.其他反应条件不变,升高温度,的转化率一定随着温度的升高而降低D.其
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