2023届高三化学一轮专题训练题——化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题训练题——化学反应原理综合题 1．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）《自然》杂志报道，科学家设计出了“空气燃料实验系统”，其过程分三步： 第一步，利用太阳能收集空气中的和； 第二步，在太阳能作用下将和转化成合成气(CO、)； 第三步，利用合成气合成液态烃和甲醇。 Ⅰ模拟制备合成气的装置如图1所示。 回答下列问题： (1)交换膜是_______(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。b极是_______(填“正极”或“负极”)。 Ⅱ利用合成气合成甲醇：   已知：  ，表示的摩尔生成焓，其余类推。 (2)时，、、的摩尔生成焓分别为、0、，则上述反应的_______。 (3)某温度、催化剂作用下，该反应的速率方程为(k为速率常数，与温度、催化剂有关，与浓度无关)。测得速率与CO、的浓度关系如下表所示： 实验 速率 Ⅰ 0.10 0.10 v Ⅱ 0.20 0.10 2v Ⅲ 0.20 0.20 8v Ⅳ 0.40 x 36v 计算x=_______。 (4)某温度下，向容积为的密闭容器中加入和，发生上述反应，CO转化率随时间的变化如图2所示： 该温度下反应的平衡常数为_______；若起始压强为，则时容器中的压强为_______MPa；若保持其他条件不变，起始时加入和，达到平衡，相应的点可能是图中A、B、C、D中的_______。 (5)若只改变反应的一个条件，能使平衡体系中增大的措施有_______(答出一点即可)。 (6)若投料时CO与的物质的量之比恒定，温度、压强对CO平衡转化率的影响如图3所示，图中X点的v(逆)_______ Y点的v(正)(填“>”“<”或“=”)，理由是_______。 2．（2023·河南郑州·统考一模）2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号乘组在“太空会师”。太空生命保障系统利用电解水供氧，生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。 (1)已知         写出与反应生成和的热化学方程式_______。 (2)一定条件下，反应达到平衡状态。 ①下列操作中，能提高比平衡转化率的是_______。 a.加入催化剂                    b.降低反应温度 c.移除                d.恒温恒压下通入惰性气体 ②某科研小组在一定温度下模拟该反应，向容积为5L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得的转化率为50%，则该反应的平衡常数为_______。 (3)在相同条件下，与还会发生以下副反应：，该副反应的发生不利于氧循环，原因是_______。 (4)已知反应，。为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。 保持压强为3MPa，温度为260℃，向密闭容器中按投料比投入一定量和，不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。 实验组 反应模式 温度/℃ 的平衡转化率/% 的选择性/% Ⅰ 普通催化反应器 3 260 21.9 67.3 Ⅱ 分子筛膜催化反应器 3 260 36.1 100 ①双功能的分子筛膜催化反应器模式下，恒温恒容时发生反应，不能说明反应达到化学平衡状态的是_______。 a.的浓度不变                b.混合气体的平均相对分子质量不变 c.混合气密度不变                    d.断裂3mol H—H键的同时断裂2mol O—H键 ②由表中数据可知，双功能的分子筛膜催化反应器模式下，的转化率明显提高，可能的原因是：_______。 3．（2023·全国·高三专题练习）常温时，对于一元弱酸，当时，，此时将等物质的量浓度的溶液与溶液等体积混合，的电离程度大于的水解程度，溶液呈酸性；同理，当时，，的水解程度大于的电离程度，溶液呈碱性。对于多元弱酸，，是其阴离子结合一个所形成的粒子的电离常数。按要求回答下列问题。 (1)已知在时，碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如表所示： 电解质 碳酸 亚硫酸 电离常数 ①水解反应的平衡常数___________。 ②溶液和溶液反应的主要离子方程式为___________。 (2)已知的电离常数；的电离常数；则溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________，常温下水解反应的平衡常数___________(结果保留两位有效数字)。 4．（2023·全国·高三专题练习）和在一定条件下反应可制得合成气。在密闭容器中充入和，在一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。 (1)比较压强大小：_______(填“>”“<”或“=”)。 (2)若