内容正文:
2023届高三化学一轮专题训练—化学反应原理综合题
1.(2022·全国·模拟预测)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有:
(i)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1 K1
(ii)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2 K2
(1)一定温度下,向aL密闭容器中充入1molCO2和4molH2,发生上述两个反应。当反应达平衡后容器内CH3OH(g)为0.3mol,CO2(g)为0.6mol,则H2的平衡转化率为_______,反应i的平衡常数K1=_______(列出计算式即可)。
(2)在恒温恒压反应器中通入3molH2、1molCO2气体,CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如图a。反应(i)和反应(ii)的、均满足线性关系,如图b所示。已知:CH3OH的产率=×100%。
①反应过程中,若气体密度维持不变,则能判断_______达到平衡。
a.反应(i) b.反应(ii) c.反应(i)和(ii) d.不能说明反应( i)或(ii)
②反应(ii) 的∆H2_______0 (填“大于”或“小于”或“等于"),判断的理由是_______。
③根据图b,确定直线I表示的反应是_______[填 “反应(i)”或“反应(ii)”]
(3)我国科研人员研究出在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应历程如图所示。结合历程分析在反应气中加入少量的水蒸气_______(填“可以”或“不可以")提高甲醇产率,其可能的原因为_______。
2.(2022·河北·校联考模拟预测)苯是一种重要的工业原料,可利用环己烷脱氢制取。环己烷脱氢制苯的反应过程如下:
①(g)(g)+H2(g)
②(g)(g)+2H2(g)
③(g)(g)+3H2(g)
(1)则反应③的为_______(用含的代数式表示),有利于提高上述反应③的平衡转化率的条件是_______(填字母)。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
(2)不同压强和温度下反应③的平衡转化率如图甲所示。
①在相同压强下升高温度,未达到新平衡前,_______(填“大于”“小于”或“等于”)。
②研究表明,既升高温度又增大压强,的平衡转化率也升高,理由可能是_______。
(3)向的密闭反应器中充入进行催化脱氢,测得和的产率和(以物质的量分数计)随时间的变化关系如图乙所示。在时,反应体系内氢气的物质的量为_______(忽略其他副反应)。内的平均化学反应速率为_______。反应③的化学平衡常数_______(只代入数据即可,不需要计算结果)。
3.(2022·湖南岳阳·统考二模)SO2及氮氧化物属于污染性气体,排放到空气中可形成光化学烟雾、酸雨等,科学家一直致力于研究这些气体的处理,能变废为宝。回答下列问题:
(1)已知反应:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol-1,
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1,
则反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=_____。
(2)常温下,NO、NO2溶于水可制得HNO2溶液,向30mL0.10mol·L-1HNO2溶液中滴入0.10mol·L-1的NaOH溶液,使得溶液的pH=4,该溶液中=_____。[Ka(HNO2)=4.6×10-4,保留一位小数]。
(3)研究表明,CO与N2O在Fe+作用下发生反应:N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)的能量变化及反应历程如图所示:
a.该反应分两步进行,两步反应分别为:反应①Fe++N2OFeO++N2;反应②_____;由_____(填“反应①”或“反应②”)决定反应达到平衡所用时间。
b.在固定体积的密闭容器中,发生该反应,改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定N2O的平衡转化率α。部分实验结果如图所示。B、C、D三点对应的实验温度分别为TB、Tc和TD,通过计算判断TB_____Tc_____TD(填“>”“<”或“=”)_____。
(4)燃煤烟气中可通过反应SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)实现硫的回收。将1molSO2和2molCO通入1L恒容密闭容器中,在恒温T℃,起始压强为2.5×106Pa条件下反应,5min时,反应达到平衡,气体密度减少16g·L-1。0~5min内,CO的反应速率是_____;若升高温度,气体的密度增加(S仍为液体),则该反应