2023届高考化学备考一轮训练：化学反应原理综合题

2023届高考化学备考一轮训练：化学反应原理综合题 1．（2022·全国·高三专题练习）利用CO或CO2和H2反应都可以制取甲醇。 (1)已知：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+2H2O(g)　ΔH1=+41kJ·mol-1 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2=-49kJ·mol-1 则反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　ΔH=_______。可以在_______进行(填序号)。 A．高温自发　　B．低温自发　　C．高、低温均能自发　　D．高、低温均不自发 (2)利用反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH合成甲醇。T°C时向固定容积的密闭容器中充入CO、H2，反应到t时刻测得各组分的浓度如下： 物质 H2 CO CH3OH 浓度/mol·L-1 0.20 0.10 0.40 ①如果该反应的平衡常数K=160，比较t时刻正、逆反应速率的大小：v正_______v逆(填“＞”、“<”或“=”)。 ②要提高CO的转化率，可以采取的措施是_______(填序号)。 A．加入催化剂　　B．增大CO的浓度　　C．通入惰性气体　　D．通入H2　　E．分离出甲醇 (3)T℃时，向恒容密闭容器中充入CO2和H2，发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)　△H。 ①如果CO2和H2的起始浓度分别为amol·L-1和3amol·L-1，反应平衡时CH3OH的产率为b，则该温度下该反应的平衡常数K=_______(用含a、b的表达式表示)。 ②在使用不同催化剂时，相同时间内测得CO2的转化率随温度的变化如下图所示。 则催化效果最佳的是催化剂_______(填“I”、“II”或“III”)。如果a点已经达到平衡状态，则b点的v正_______v逆(填“＞”、“<”或“=”)，c点转化率比a点低的原因是_______。 2．（2022·湖北·模拟预测）以和为原料可以制得淀粉，实现“喝西北风”吃饱；与可在不同催化剂和反应条件下生成和等多种化合物，在减少温室气体、减少化石能源使用、新能源开发利用等方面有重要的作用。 (1)单个分子与在催化剂的作用下反应历程如图甲所示：(吸附在催化剂表面的物质用·标注，如表示吸附在催化剂表面；图中Ts表示过渡态分子)。 反应历程中活化能(能垒)最小的化学方程式为_______，_______ (2)与在某催化剂的作用下反应如图乙所示： 化学键 键能 436 326 803 464 414 写出该反应的热化学方程式：_______，体系达到平衡后，若要使平衡向正反应方向移动，可以改变的条件是_______(任写一种) (3)在相同的恒容容器中，内三种不同的催化剂对与反应的影响如图丙所示： ①下列说法正确的是_______. a. 使用催化剂Ⅰ，反应转化率最高 b. 由图得出此反应一定是放热反应 c. 最佳催化剂是催化剂Ⅰ d. a、b、c三点的速率大小关系一定为： ②若此反应起始投料为和，在10L恒容密闭容器中进行，且反应时间足够长，得到上述关系式，则温度下，反应的平衡常数K=_______(用分数形式表示)，在催化剂Ⅰ作用下，从起始到a点的平均反应速率为_______。 3．（2022·河南安阳·统考模拟预测）在碳中和背景下，氢能是新能源领域中与油气行业现有业务结合最紧密的一类，而制氢成本过高，仍是目前氢能产业发展的挑战之一、甲烷水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法，涉及的主要反应如下： 反应I CH4(g) +H2O(g) CO(g) +3H2(g) ΔH1＞0 反应II CH4(g) +2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH2＞0 反应III CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g) ΔH3 (1)已知部分化学键的键能数据如下表： 化学键 O-H H-H C=O C≡O( CO) 键能/(kJ·mol -1) 463 436 803 1075 则ΔH3=___________，若反应III的正反应活化能Ea(正) =83 kJ· mol-1，则逆反应活化能Ea(逆)= ____kJ·mol-1。 (2)①恒温条件下，在体积不变的密闭容器中充入1 mol CO(g)和2 mol H2O(g)，发生反应III，欲使CO的转化率和H2的产率同时提高，可以采取的措施有___________。 ②已知比表面积是指单位质量物料所具有的总面积。实验表明，向体系中投入CaO固体可以增大H2的体积分数，选用相同质量、不同粒径的CaO固体进行实验时，结果如图甲所示。投入微米级CaO比纳米级CaO，H2的平衡体积分数低的原因是___________。 ③