江苏2023高考二轮复习 微主题热练11　化学反应速率与化学平衡综合(一) （含解析）

微主题热练11　化学反应速率与化学平衡综合(一) 1. (2022·海安期末)我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。而研发二氧化碳的碳捕捉和碳利用技术则是关键。通过各国科技工作者的努力，已经开发出许多将CO2回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题： (1)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。 (g)＋CO2(g)＋3H2(g)―→CH3OH(g)＋HOCH2CH2OH(g)ΔH＝－131.9 kJ/mol HOCH2CH2OH(g)＋H2(g)―→C2H5OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－94.8 kJ/mol 获取乙二醇的反应历程可分为如下两步： Ⅰ. (g)＋CO2(g)―→ (g) ΔH＝－60.3 kJ/mol Ⅱ. EC加氢生成乙二醇与甲醇 ①步骤Ⅱ的热化学方程式是_____。 ②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时)，实验数据见下表： 反应温度/℃ EC转化率/% 乙二醇产率/% 160 23.8 23.2 180 62.1 60.9 200 99.9 94.7 220 99.9 92.4 由表可知，温度越高，则EC的转化率越高，原因是_____ _____。温度升高到220 ℃时，乙二醇的产率反而降低，原因是_____。 (2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图1所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO3溶液浓度基本保持不变，温度控制在10 ℃左右，生成C2H4的电极反应式为_____。 图1 图2 (3)CO2与H2反应如果用Co/C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为研究催化剂的催化效率，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇产量如图2所示，试推测甲醇产量变化的原因：_____(已知Co的性质与Fe相似)。 2. (2022·泰州靖江调研)将有机物转化为高附加值产品是目前一个专门的研究方向。 (1)甘油(C3H8O3)和水蒸气、氧气经催化重整或催化氧化可制得氢气，反应如下： 反应Ⅰ.C3H8O3(l)＋3H2O(g)3CO2(g)＋7H2(g)ΔH1＝＋128 kJ/mol 反应Ⅱ.C3H8O3(l)＋O2(g)3CO2(g)＋4H2(g)ΔH2＝－601.6 kJ/mol ①通过控制C3H8O3、H2O、O2的比例可以实现自热重整，无需加热且保持恒温，此时体系中CO2与H2的物质的量之比为_____(答案写成最小整数比)。 ②反应Ⅰ除了生成H2，还会生成CH4、C2H4、CO、CO2、CH3CHO、CH3COOH等副产物，为了提高原子利用率，首先要抑制CH4的生成，原因是_____。 (2)高效的催化剂是甘油制氢大规模应用于工业的重要因素。Ni分散在载体(SiC、Al2O3、CeO2)上可以提高催化效率。向装有三种不同催化剂的反应管中匀速通入反应气，连续测定尾气中的甘油转化率，转化率与反应时间的关系如图。 ①Ni@SiC催化剂的优点是_____。 ②Ni@Al2O3催化剂因发生副反应产生大量积碳包裹催化剂，一段时间后催化效率迅速下降，通过加入可循环利用的氧化镧(La2O3)可有效减少积碳，其反应机理包括两步。 第一步：La2O3＋CO2La2O2CO3； 第二步：_____(写化学方程式)。 ③La2O3除了减少积碳外，还可以提高H2的产率，原因是_____。 (3)一种以CH3OH和无机物为原料合成CH3COOH的反应路径如图。 ①该反应中的催化剂为_____。 ②生成1 mol CH3COOH，最终转移电子_____ mol。 3. (2022·扬州期末)CH4－CO2重整能获得氢能，同时能高效转化温室气体。 (1)CH4－CO2重整反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH1 反应Ⅱ：H2(g)＋CO2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41 kJ/mol 反应Ⅲ：CH4(g)C(s)＋2H2(g)ΔH3＝＋75 kJ/mol 1．01×105Pa下，将n起始(CO2)∶n起始(CH4)＝1∶1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中，平衡时各组分的物质的量分数如图1所示。 ①CH4－CO2重整的主反应为_____(填“反应Ⅰ”“反应Ⅱ”或“反应Ⅲ”)，判断的理由是_____。 ②450～750 ℃时，平 ... ...