2023届高考化学二轮复习《化学反应原理》大题专练 (含解析)考试试卷

《化学反应原理》大题专练1
1.丁烷(CH0)是重要化工原料和燃料，在生产生活中应用广泛。
(1)丁烷催化脱氢是工业制备丁烯的主要方法，反应如下：
CH:CH2CH2CH:(g)CH=CHCH2CHs(g)十H(g)△H
为探究工业生产丁烯的合适温度，在体积为1工的容器中，充入10mo的丁烷，使用
多级孔SiO2-15%CO,复合催化剂催化丁烷脱氢，30min内主要产物的收率分布如图所示。
[收率=（生成某产物的量/投入的原料量）×100%]
转化率/%
主要产物收率/%
50
50
丁烷
40
40
30
30
27.5
20
丁
20
o
丙烯」
10
4.8
O
0
500530560590620650680
温度/℃
①500℃下，0~30min内生成丁烯的反应速率为
1molL11minl。
②根据上述实验数据判断，实际生产温度应选择
℃，温度不宜过高的原因是
③己知590c下、30mm时，丁烷催化脱氢反应己达到平衡，则该反应的平衡常K=
(计算结果保留2位有效数字)。
④欲使工业生产丁烯的收率更高，下列措施可行的是
(填序号)。
A.选择更好选择性的催化剂
B.增大压强
C.及时移除产物氢气
D.降低温度
(2Kob 电解羧酸盐法可削取高纯度的烷烃。以Pt为电极，电解高浓度的丙酸钠
(CH3CH2COONa)溶液可获得丁烷。装置如图所示：
丁烷、C0
丙酸钠离子交换膜NaOH溶液
①离子交换膜应选用
(填“阳离子阴离子”或“质子)交换膜。
②A电极的电极反应式为
③电解法制备1mol丁烷，左右两侧溶液质量变化差为
go
2.二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟氯代烷作制冷剂，利用水煤气合成二甲醚
的三步反应如下：
2H2(g)+CO(g=CHBOH(g)
△=.90.8kJmo
2CH:OH(g)=CH:OCH:(g)+H2O(g)
△H=-23.5 kJ-mol-1
CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+Hz(g)
△H=41.3kJmo1
请回答下列问题。
(1)由H和C0直接制备二甲瞇的总反应：3H(g+3CO(g=CHsOCH(g)+CO2(g)的
△H=
。一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的平衡转化率，
可以采取的措施有
(填字母代号)。
a.高温高压b.加入催化剂c.分离出CO2
d.增加C0的量e.分离出
二甲醚
(2)某沉度下反应2CHOH(g)CH:OCH(g+HO(g)的平衡常数为400。此温度下，在
密闭容器中加入CHOH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
CHOH
CHOCH
H2O
浓度(molL-)
0.44
0.6
0.6
①比较此时正、逆反应速率的大小：V三
(填“><或=”)V控0
②若加入CHOH后，经10min反应达到平衡，此时c(CHOH)=
该时间段
内v(CHOH)=
(3)有研究者在催化剂（含Cu一Zn一A10和AbO)、压强为5.0Pa的条件下，在相同
时间内测得CH:OCH产率随温度变化的曲线如图甲所示。其中CH:OCH3产率随温度升高
而降低的原因可能是
燃料电
7B
100
质子交换膜
0
50
0
30
260270280290300310320
祖度℃
分
乙
(④)二甲谜直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度高等优点，可用于电化学降解治
理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3的原理如图乙所示。若电解质为酸性，二甲谜直接
燃料电池的负极反应式为
；若电解过程中转移了2mol电子，则阳极
室减少的质量为
3.二氧化碳的有效回收利用，既能缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解
决能源问题及环保问题的双重意义。Z/ZO热化学循环还原CO2制CO的原理如图所示。《化学反应原理》大题专练1
1.丁烷(CH0)是重要化工原料和燃料，在生产生活中应用广泛。
(1)丁烷催化脱氢是工业制备丁烯的主要方法，反应如下：
CH:CH2CH2CH:(g)CH=CHCH2CHs(g)十H(g)△H
为探究工业生产丁烯的合适温度，在体积为1工的容器中，充入10mo的丁烷，使用
多级孔SiO2-15%CO,复合催化剂催化丁烷脱氢，30min内主要产物的收率分布如图所示。
[收率=（生成某产物的量/投入的原料量）×100%]
转化率/%
主要产物收率/%
50
50
丁烷
%
40
30
30
27.5
20
丁
20
o
丙烯
10
乙烯
4.8
O
0
500530560590620650680
温度/℃
①500℃下，0~30min内生成丁烯的反应速率为
mol-L-1.min!。
②根据上述实验数据判断，实际生产温度应选择
℃，温度不宜过高的原因是
③己知590c下、30mm时，丁烷催化脱氢反应己达到平衡，则该反应的平衡常K=
(计算结果保留2位有效数字)。
④欲使工业生产丁烯的收率更高，下列措施可行的是
(填序号)。
A.选择更好选择性的催化剂
B.增大压强
C.及时移除产物氢气
D.降低温度
(2Kob 电解羧酸盐法可削取高纯度的烷烃。以Pt为电极，电解高浓度的丙酸钠
(CH3CH2COONa)溶液可获得丁烷。装置如图所示：
丁烷、C0
丙酸钠离子交换膜NaOH溶液
①离子交换膜应选用
(填“阳离子阴离子”或“质子)交换膜。
②A电极的电极反应式为
③电解法制备1mol丁烷，左右两侧溶液质量变化差为
g。
答案：(1)①1.6×102（或者0.016）
②590（超过590°c)温度再高，丁烯的收率降低，副产物增多③0.55moL④AC
(2)①阳离子
2CHCH:coo-2e -CHCHCHCH1+2COat
③236
解析：(1)①由图知，30mim时丁烯收率为4.8%，故
丁烯)=10×4.8%
1x3016x10*mol.L.min
②由图可知590℃时丁烯的收率最高，故应选择该温度；温度再高，丁烯的收率降低，
副产物增多。
③590°℃下、30min时，丁烯的产率为20%，丁烷转化率为27.5%，
K=
10×20%)2
10×1-27.5%)=0.55mo1/L。
④选择合适选择性催化剂可以使反应主要发生日标反应，减少副反应，从而提高丁烯收
率，A合理。加压，目标反应平衡逆移，收率降低，B错误。将产物氢气及时分离，可促进
目标反应平衡正移，收率增大，C合理。由图可知，降温目标产物的收率降低，D借误。
(2)①电解池左侧生成CO,气体，则右侧OH不能移动过来，应为阳离子交换膜。
②由己知信息得2 CH:CH2COO-2e=CH:CH2CHCHs↑+2CO2↑.
③电解池左侧质量变化来源：1mol丁烷、2mol二氧化碳逸出，2mo1Na移动走，质量
减少58g+88g+46g=192g；右侧质量变化来源：1mo1氢气逸出，2mol钠离子移动来，质量
增加；故两侧质量变化差为192g+44g=236g。
2.二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟氯代烷作制冷剂，利用水煤气合成二甲谜
的三步反应如下：
2H2(g)+CO(g)=CH:OH(g)
△=90.8kJmo1
2CH:OH(g)-CH:OCHB(g)+H2O(g)
△H=-23.5 kJmol-1
CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+Hz(g)
△H=41.3 kJmol-1
请回答下列问题。
(1)由H和C0直接制备二甲瞇的总反应：3H(g+3CO(g=CHsOCH(g)+CO2(g)的
△H=
。一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的平衡转化率，
可以采取的措施有
(填字母代号)。
a.高温高压b.加入催化剂c.分离出CO2d.增加C0的量e.分离出
二甲醚
(2)某温度下反应2CHOH(g)三CHOCH(g+HO(g)的平衡常数为400。此温度下，在
密闭容器中加入CHOH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
CHOH
CH:OCH
H2O
浓度(molL-)
0.44
0.6
0.6
①比较此时正、逆反应速率的大小：V三
（填><或=”)V控
②若加入CHOH后，经10min反应达到平衡，此时c(CHOH)=
该时间段
内v(CHOH)=
(3)有研究者在催化剂（含Cu一Z1一A1O和AO)、压强为5.0Pa的条件下，在相同
时间内测得COC压产率随温度变化的曲线如图甲所示。其中CHOC玉产率随温度升高
而降低的原因可能是