2023届高考化学一轮训练：化学反应原理综合题

2023届高考化学一轮训练：化学反应原理综合题 1．（2022·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (1)在C和的反应体系中： 反应1：    反应2：    反应3：     。 设，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。 (2)雨水中含有来自大气的，溶于水中的进一步和水反应，发生电离： ① ②  25℃时，反应②的平衡常数为。 溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为，当大气压强为，大气中的物质的量分数为时，溶液中浓度为_______(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离) (3)在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应有： I.     II.      III.     时，往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。 ①图中Y代表_______(填化学式)。 ②体系中的物质的量分数受温度的影响不大，原因是_______。 ③在下图中画出随温度变化趋势图_______。 2．（2023·四川绵阳·二模）二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径，利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是和先合成甲醇，再由甲醇脱水制备二甲醚。 (1)已知： 则合成二甲醚反应的___________。 (2)合成二甲醚的关键是合成甲醇： I． ①恒容绝热容器中，一定能说明反应Ⅰ已达到化学平衡状态的是___________。 A． B． C．气体的密度保持不变 D．容器内气体的温度保持不变 ②合成甲醇时存在逆水汽变换：II．，按照投料，保持压强为下达到平衡时，和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如图所示，图中___________(填“a”或“b”)表示甲醇在含碳产物中物质的量分数，的转化率在之后随温度升高而增大的原因是___________。若甲醇的选择性，图中时甲醇的选择性=___________。逆水汽变换反应的压强平衡常数___________。 (3)甲醇脱水可制得二甲醚：。 实验测得：，，、为速率常数。温度下，向恒容密闭容器中加入，达到平衡时测得的体积分数为60%，则平衡时的产率___________；当温度改变为时，，则___________(填“<”“>”或“=”)。 3．（2023·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测）我国提出 2060 年前实现碳中和，为有效降低大气 CO2中的含量，以 CO2为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应： Ⅰ．主反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ∆H1＝－156.9 kJ·mol－l Ⅱ．副反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ∆H2＝＋41.1 kJ·mol－l (1)已知：Ⅲ．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ∆H3＝－395.6 kJ·mol－l Ⅳ．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ∆H4＝__________。 (2)CO2加氢合成甲烷时，通常控制温度为 500 °C 左右，其可能的原因为_______。 A．反应速率快 B．平衡转化率高 C．催化剂活性高 D．主反应催化剂选择性好 (3)500 °C 时，向 1 L 恒容密闭容器中充入 4 mol CO2和 12 mol H2，初始压强为 p，20 min 时主、副反应都达到平衡状态，测得 c(H2O)＝5 mol·L－1，体系压强为3/4 p， 则 0~ 20 min 内 v(CH4)＝________，平衡时 CH4选择性＝ ___________(CH4选择性=× 100%， 计算保留三位有效数字)。 (4)以 CO2催化加氢合成的甲醇为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为 3CH3OH(g) C3H6(g)＋3H2O(g)。该反应的 Arrhenius 经验公式的实验数据如图中曲线 a 所示，已知 Arhenius 经验公式，(Ea为活化能，k 为速率常数，R 和 C 为常数)。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线 b 所示，则实验可能改变的外界条件是  __________。 4．（2022·浙江·一模）利用CO2合成甲醇、二甲醚技术是有效利用CO2资源，实现“碳中和”目标的重要途径。 (1)开发CO2直接催化加氢合成二甲醚技术是很好的一个研究方向。 主反应：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.54kJ•mol-1 副反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO