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> 2013年-2017年全国卷1高考大题题型归类（一）：化学反应原理（Word版 含答案）?2017/12/8
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单元、专题训练 |
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命题范围：
综合
高考题型：化学反应原理
1、（2013年-28题-15分）二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（ⅰ）CO (g)+ 2H2 (g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1 kJ·mol -1
（ⅱ）CO2 (g)+ 3H2 (g) = CH3OH(g) + H2O (g) △H2 = -49.0 kJ·mol -1
水煤气变换反应：
（ⅲ）CO (g)+ H2O (g) = CO2 (g)+ H2 (g) △H3 = -41.1 kJ·mol -1
二甲醚合成反应：
（ⅳ）2CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O (g) △H4 = -24.5 kJ·mol -1
回答下列问题：
（1）Al2O3 是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3 的主要工艺流程是 (以化学方程式表示)。
（2）分析二甲醚合成反应（ⅳ）对于CO转化率的影响 。
（3）由H2和CO直接制备二甲醚（另一种产物为水蒸气）的热化学方程式为 。
根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响 。
（4）有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3 ）、压强为5.0MPa的条件下，由H2
和CO直接制备二甲醚，结果如右图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是
。
（5） 二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池（5.93kW·h·kg-1）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极电极反应为 ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E= (列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×106J，法拉第常数96500C/mol
2、（2014年-28题-15分）乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式
(2)已知：
甲醇脱水反应2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g) H1＝－23.9KJ·mol－1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)＝C2H4 (g)＋2H2O(g) H2＝－29.1KJ·mol－1
乙醇异构化反应C2H5OH(g)＝CH3OCH3(g) H3＝－93.7KJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的H1＝ KJ·mol－1，与间接水合法相比，所相直接水合法的优点是： 。
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K＝ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为： ，理由是：
。
③气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃，压强6.9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有： 、 。 |
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