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2023届高考化学一轮复习题——化学反应原理综合题
1.(2022秋·甘肃张掖·高三高台县第一中学校考开学考试)2021 年作为“十四五”开局之年,调整能源结构,应对碳排放已列入政府工作重点。缓解温室效应,合理利用CO2的碳科技也是当前国际社会关注的热点之一、已知:
I. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.7kJ/mol
II. CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) ΔH=-92.3kJ/mol
回答下列问题:
(1)二氧化碳与氢气生成甲醇(CH3OH)蒸气和水蒸气的热化学方程式为___________。
(2)一定条件下,向5L恒容密闭容器中充入2mol CO2(g)和4mol H2(g)发生上述I、II反应,实验测得反应平衡时CH3OH(g)、H2O(g)的物质的量与温度的关系如图1所示。
①图中表示CH3OH(g)的物质的量与温度关系的曲线为___________ (填“M”或“N”), T0°C时, 若反应在2min时恰好达到平衡状态,则反应的平均速率v(CO2)=___________mol/(L·min);
②在T0°C温度下,反应II的化学平衡常数的表达式Kc=___________,恒温恒容条件下,能判断该反应(反应II)达到平衡的标志为___________(填序号)
a. v(CO)=2v(H2)
b.反应体系的总压强保持恒定不变
c.气体密度保持恒定不变
d. CH3OH的质量分数不变
(3)2020年世界十大科技进展,排在第四位的就是借助光将二氧化碳催化转化为甲醇(CH3OH),这是迄今最接近人造光合作用的方法。某光电催化反应装置如图所示,A电极是Pt/CNT,B电极是TiO2。通过光解水,可由CO2制得甲醇。
①B极是电池的___________极(填“正”或“负”)
②写出A极的电极反应式为___________。
2.(2023秋·河南信阳·高三校联考阶段练习)工业上用接触法制硫酸的原理之一是的催化氧化反应: 。
(1)几种物质的相对能量如表所示。
物质
相对能量/(kJ/mol)
99
429
0
486
科学研究发现,NO对反应有促进作用,其历程分两步,能量变化图如图甲所示。
① ;
② ;
从能量角度分析,在该反应中NO的作用是_______。根据图甲可知,反应_______(填“①”或“②”)控制总反应速率;_______。
(2)在体积相同的甲、乙两个密闭容器中,起始投入、的量完全相同,在不同条件下发生上述反应。
甲
乙
反应条件
500℃、恒容
500℃、恒压
平衡常数
K1
K2
的平衡转化率
α1
α2
c1
c2
混合气体平均摩尔质量
M1
M2
下列推断正确的是_______(填字母)。A. B. C. D.
(3)在恒容密闭容器中起始按为2∶1、1∶1、1∶2投料,测得的平衡转化率与投料比 []、温度(T)的关系如图乙所示。
①x1代表的投料比为_______。
②随着温度升高,不同投料比对应的转化率趋向相同,其主要原因可能是_______。
③M点对应的总压强为1.3Mpa,M点对应的温度下,该反应的标准平衡常数为_______。【已知:用各组分的标准分压计算的平衡常数叫标准平衡常数,分压=总压×该组分物质的量分数,标准分压,(为参照标准)】
④在T0℃时,向恒容密闭容器中充入、、三种气体,它们的分压依次为0.1MPa、0.3MPa、0.2MPa,此时反应_______(填“向左进行”“向右进行”或“处于平衡状态”)。
3.(2022春·陕西宝鸡·高三统考期末)Ⅰ.兴趣小组的同学们把铝片投入盛有硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图曲线来表示。回答下列问题:
(1)用离子方程式解释曲线0-a段不产生氢气的原因_______。
(2)曲线b→c段,产生氢气的速率增加较快的主要原因是_______。
(3)曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是_______。
Ⅱ.
(4)装置①中负极是:_______,正极反应式为:_______;
(5)装置②中电子从_______(填“镁片”或“铝片”)流出,该原电池工作一段时间后,溶液pH_______。(填“增大”或“减小”)。
(6)2022年北京冬奥会使用氢燃料电池车有利于实现碳达峰和碳中和,下列说法错误的是_______。
A.电能属于二次能源
B.氢燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源
C.氢燃料电池能量的利用率比氢气直接燃烧高
D.氢燃料电池工作时,氢气在正极发生还原反应
4.(2022春·河北石家庄·高三石家庄一中校考期末)对某市大气监测,发现首要污染物为