押题精选10-化学反应原理综合-2021年高考化学108所名校押题精选原卷版.doc

押题精选10化学反应原理综合

1．用CO2制备CH3OH可实现CO2的能源化利用，反应如下：CO2+3H2CH3OH+H2O
（1）温度为523K时，测得上述反应中生成8.0gCH3OH(g)放出的热量为12.3kJ。反应的热化学方程式为_______________。
（2）在实验室模拟上述反应。一定温度下(各物质均为气态)，向体积为1L的恒容密闭容器中充入3molCO2和6molH2，加入合适的催化剂进行反应。已知该温度下反应的化学平衡常数值为。某时刻测得c(CH3OH)=1mol/L，此时反应_____（填“已经达到”或“未达到”）化学平衡状态。
（3）工业上用CO2制备CH3OH的过程中存在以下副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ/mol
将反应物混合气按进料比n(CO2)：n(H2)=1：3通入反应装置，选择合适的催化剂，发生反应。
①不同温度和压强下，CH3OH平衡产率和CO2平衡转化率分别如图1、图2。

i.图1中，压强p1_______p2（填“>”“=”或“<”），推断的依据是______________。
ii.图2中，压强为p2，温度高于503K后，CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是______。

②实际生产中，测得压强为p3时，相同时间内不同温度下的CH3OH产率如图3。图3中523K时的CH3OH产率最大，可能的原因是______（填字母序号）。
a.此条件下主反应限度最大
b.此条件下主反应速率最快
c.523K时催化剂的活性最强
2．将CO2转化成C2H4可以变废为宝、改善环境。以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下：
Ⅰ．CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)∆H=+177kJ·mol-1(主反应)
Ⅱ．C2H6(g)CH4(g)+H2(g)+C(s)∆H=+9kJ·mol-1(副反应)
（1）反应I的反应历程可分为如下两步：
i．C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)∆H1=+136kJ·mol-1(反应速率较快)
ii．H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)∆H2(反应速率较慢)
①∆H2=______kJ·mol-1
②相比于提高c(C2H6)，提高c(CO2)对反应I速率影响更大，原因是______。
（2）0.1MPa时向密闭容器中充入CO2和C2H6，温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2性能的影响如图所示：

①工业生产中反应I选择800℃，原因是______。
②800℃时，不同的CO2和C2H6体积比对反应影响的实验数据如下表：
平衡时有机产物的质量分数CH4C2H415.0/15.07.792.320.0/10.06.493.624.0/6.04.595.5a.随增大，CO2转化率将______(填“增大”或“减小”)。
b.解释对产物中C2H4的质量分数影响的原因：______。
（3）我国科学家使用电化学的方法(装置如图)

用C2H6和CO2合成了C2H4。
①N是电源的______极。
②阳极电极反应式是______。
3．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2作催化剂都可以采用如下反应来合成甲醇：2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）
（1）下表所列数据是各化学键的键能：
化学键H-HC=OC-HC-OO-H键能/（kJ●mol-1）abcde则反应2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）的△H=_____kJ/mol（用字母表示）。
（2）三种不同催化剂作用时，CO的转化率如图1所示，则最适合作催化剂的是______。某科研小组用Pd/C作催化剂。在450℃时，分别研究了[n（H2）：n（CO）]为2：1、3：1时CO转化率的变化情况（图2）。则图2中表示n（H2）：n（CO）=3:1的变化曲线的是_____。

（3）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在2L的恒容密闭容器内充入2molH2和1molCO，加入合适催化剂后在某温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
反应时间/min0510152025压强/MPa12.610.89.58.78.48.4则从反应开始到20min时，CO的平均反应速率为______mol/（L·min），该温度下的平衡常数K为______。
（4）近日，美国Neah和Novellusnn公司宣布，两家公司合作开发了多孔硅甲醇直接燃料电池，其工作原理如图所示。

①石墨2为______（填“正”或“负”）极。
②石墨1极发生的电极反应式为_____________。
4．研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义。升高温度，绝大