2023届高三化学高考备考一轮复习专题训练——化学反应原理综合题

2023届高考化学一轮专题复习——化学反应原理综合题 1．（2022秋·河南南阳·高三统考期末）2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船搭载3名航天员在酒泉卫星发射中心成功起航，航天员乘组将在空间站组合体工作生活6个月，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： Ⅰ.萨巴蒂尔反应为： CO2(g)+ 4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H1 (1)常温常压下，已知：①H2和CH4的燃烧热(△H)分别为一285.5 kJ·mol-1和一890.0kJ·mol-1； ②H2O(g)=H2O(l) △H= -44.0kJ·mol-1，则△H1=_______kJ·mol-1。 (2)研究发现萨巴蒂尔反应的历程，前三步历程如图所示。其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“· ”标注，Ts表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会_______(填“放出热量”或“吸收热量”)：反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为_______。 Ⅱ.实验证明CO2在一定条件下与H2O发生氧再生反应：CO2(g)+ 2H2O(g) CH4(g)+2O2(g) △H1= +802.3kJ · mol-1 (3)恒压P0条件下，按c(CO2)：c(H2O)=1：2投料，进行氧再生反应，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。 350℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示A点的化学平衡常数Kp=_______ (填计 算结果)[气体分压(P分)=气体总压(p总) ×气体物质的量分数]；为了提高CO2的转化率，除改变温度外，还可采取的措施为_______。 (4)氧再生反应可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现：反应机理如图所示： ①光催化CO2转化为CH4时，其阴极的电极反应式为_______。 ②催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图所示。300℃到 400℃之间，CH4生成速率加快的原因是_______。 2．（2022秋·陕西渭南·高三统考期末）运用化学知识回答下列问题： (1)载人航天器中，可通过如下反应将航天员呼出的转化为，再通过电解获得。 已知：① ② 则和反应生成和的热化学方程式为_______。 (2)已知和可以相互转化：。现将一定量和的混合气体通入体积为2L的恒温密闭容器中，物质浓度随时间的变化关系如图1所示。 ①图中曲线_______(填“X”或“Y”)表示随时间的变化。 ②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是_______(填字母)。d点的平衡常数K=_______(计算结果精确到0.1)。 ③内，_______。 (3)催化氧化生成：，混合体系中的百分含量与温度(T)的关系如图2所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。 ①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡_______(填“向左”、“向右”或“不”)移动。 ②若反应进行到状态D时，_______(填“>”、“<”或“=”，下同)。 ③平衡常数K(A)_______K(C)。 3．（2022春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）将二氧化碳转化为高附加值碳基燃料有利于实现人类活动的“碳中和”。 (1)已知：①CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH1=-802 kJ·mol-1； ②2H2(g) +O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-484 kJ·mol-1； ③CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1 又知相关化学键的键能数据如下表所示。 化学键 H-H C=O H-O C- H E/(kJ·mol-1) 436 745 463 x 则a=_______，使1molCH4裂解为相应的原子吸收_______kJ的热量。 (2)在磷化硼(BP)催化下，按n(H2)：n(CO2)=3：1的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气可发生如下两个反应： 反应Ⅰ ：CO2(g) +3H2(g) CH3OH (g)+ H2O(g) △H3 反应Ⅱ ：CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g) △H4>0 维持压强为6.4MPa，测得不同温度下，反应经过相同时间时CO2的转化率、甲醇的选择性如图1所示[CH3OH的选择性= ]。 ①△H3_______0(填“<”或“>”)，判断的依据是_______，在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是_______。 ②T1 K时，若反应从开始到达到a点所用时间为10 min，则v(CH3OH)=_______MPa·min-1，反应Ⅰ的Kp=_______(Kp指用平衡分压代