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2023届高考化学一轮训练题—化学反应原理综合题
1.(2022·四川泸州·四川省泸县第二中学校考模拟预测)减弱温室效应的方法之一是将CO2回收利用,科学家研究利用回收的CO2制取甲醛,反应的热化学方程式为CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g) ΔH。请回答下列问题:
(1)已知:①HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(g) ΔH1=-480kJ·mol-1
②相关化学键的键能数据如表所示:
化学键
O=O
H—H
O—H
键能/(kJ·mol-1)
498
436
464
则CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g) ΔH=_______kJ·mol-1。
(2)一定条件下,将n(CO2)∶n(H2)=1∶2的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)。
①下列说明反应已经达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
a.容器内气体密度保持不变 b.H2O的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高H2的转化率又能加快反应速率的是_______(填选项字母)。
a.升高温度 b.使用高效催化剂 c.缩小容器体积 d.扩大容器体积
(3)实验室在2L密闭容器中进行模拟上述合成HCHO的实验。T1℃时,将体积比为1∶2的CO2和H2混合气体充入容器中,每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强/kPa
1.08
0.96
0.88
0.82
0.80
0.80
0.80
①已知:v(B)=,则反应开始10min内,用H2的压强变化表示该反应的平均反应速率为_______kPa·min-1。
②T1℃时,反应的平衡常数的代数式Kp=_______(Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)T2℃时,向体积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2的混合气体,容器内气体压强为1.2kPa,反应达到平衡时,HCHO的分压与起始的关系如图所示:
①当=2时,反应达到平衡后,若再向容器中加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.05kPa,则达到新平衡时,H2的转化率将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当=2.5时,达到平衡状态后,HCHO的分压可能是图象中的点_______(填“D”“E”或“F”),原因为_______。
2.(2022·辽宁朝阳·建平县实验中学校考模拟预测)研究碳及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
CO2的捕获与利用
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液,溶液pH=_______。(室温下,的)
(2)利用CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)的过程包括如下反应
甲醇合成:
甲醇脱水:
则合成二甲醚总反应热化学方程式:_________mol∙L-1
(3)合成二甲醚所用的CO2可利用氨水从工业废气中捕获,捕获过程中会生成中间产物为测定该反应的有关热力学参数,将一定量纯净的置于5L的真空钢瓶中,一定温度下发生反应:,实验测得气体总浓度(10-3mol/L)与温度、时间的关系如表所示:
温度总浓度(10-3mol/L)
时间
15℃
25℃
35℃
0
0
0
0
0.9
2.7
8.1
2.4
4.8
9.4
2.4
4.8
9.4
①该反应能自发进行的原因_______。
②35℃时,到时间段用表示的反应速率为_______(用含、的式子表示)
③25℃,时刻将钢瓶体积压缩为2.5L,达到新平衡时CO2的浓度为_______。
(4)我国科学家设计熔盐捕获与转化装置如图所示,c极电极反应式为_______。
3.(2022·全国·高三专题练习)2022年5月10日天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱并转入组合体飞行,空间站的水气整合系统利用“萨巴蒂尔反应”,将CO2转化为CH4和水蒸气,配合O2生成系统可实现O2的再生。回答下列问题:
已知萨巴蒂尔反应为:CO2(g)+ 4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1
反应I:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483 kJ/mol
反应II:CO2(g)+ 2H2O(g)CH4(g)+2O2(g) △H3=+802.3 kJ/mol
(1)若“萨巴蒂尔反应”的逆反应活化能E逆=akJ/mol,