2023届高三化学一轮专题训练——化学反应原理综合题

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·高三专题练习）中国科研团队利用低温等离子体协同催化技术，在常温常压下实现了将甲烷和二氧化碳一步转化为具有高附加值的液体燃料和化工产品。回答下列问题： (1)已知：甲烷和乙酸的燃烧热分别为、，试写出甲烷与CO2合成乙酸的热化学方程式_______。 (2)甲烷和二氧化碳一步转化为液体产品的选择性如图甲所示，其中选择性最高的产品是_______，反应中应加入的等离子体催化剂是_______。 (3)在某一钢性密闭容器中CH4、CO2的分压分别为、，加入催化剂并加热至使其发生反应：。 ①能够说明上述可逆反应达到平衡状态的选项是_______(填标号)》 A．密度不再改变　　　　　B．平均摩尔质量不再改变　　　　　C．CO2和H2的分压相等 D．CH4的分压不再改变　　　　E. ②研究表明CO的生成速率，某时刻测得，则_______，_______。 ③达到平衡后测得体系总压是起始时的倍，则该反应用分压表示的平衡常数_______(计算结果保留三位有效数字)。 ④温度对产物流量及平衡转化率的影响如图乙所示，可知反应_______0(填“>”或“<”)，原因是_______。 2．（2022·云南·统考二模）中国化学工作者在《Science》刊文发表了甲烷在催化作用下脱氢制忆烯的相关论文，其反应如下，回答下列问题： (1)已知、的的燃烧热如下表所示： 物质 燃烧热 890.3 1411 285.8 ________． (2)时，向恒温恒容密闭容器中充入发生上述反应，达到平衡时，测得，则________．此时将温度改变至，经tmin后再次达到平衡，测得，内的平均速率为，则________(填“>”或“<”)，t=________． (3)若改变外界反应条件，使甲烷平衡浓度减小，则除改变温度外还可能是________(写一条即可) (4)不同温度下，加入一定量的发生上上述反应，、的平衡分压随温度的变化如图所示．时，该反应的平衡常数________(以分压代替平衡浓度计算)． (5)某温度下，在一恒压密闭容器中加入一定量的和进行反应，随时间(t)的变化，下列示意图错误的是________(填标号)．A． B． C． D． 3．（2022·广东·高三专题练习）当今中国积极推进绿色低碳发展，力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发CO2利用技术，降低空气中CO2含量成为研究热点。工业上常用CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH)，过程中发生如下两个反应： 反应I： 反应II： (1)①一定条件下，一氧化碳加氢生成甲醇的热化学方程式为：    _______。 ②若反应II逆反应活化能Ea(逆)为120，则该反应的Ea(正)活化能为_______。 (2)①反应I在催化剂M表面进行，其中CO2生成CH3OH的历程如下图所示(*表示吸附在催化剂表面的物种，TS表示过渡态，能量的单位为eV)。 下列说法正确的是_______。 A．在反应过程中有极性键的断裂 B．本历程共分为5步反应进行 C．本历程的决速步骤的反应为： D．加入催化剂M可以提高甲醇的平衡产率 ②在催化剂M表面进行反应I，当起始量时，在不同条件下达到平衡，体系中CO2的转化率为α(CO2)，在T=400℃下α(CO2)随压强变化关系和在p=60MPa下α(CO2)随温度变化关系如下图所示。其中代表在T=400℃下α(CO2)随压强变化关系的是_______(填“a线”或“b线”)；a、b两线的交点E对应的平衡常数_______(填“相同”或“不同”)。当α(CO2)为80%时，反应条件可能是_______。 (3)温度为T℃时，在一个刚性容器中模拟工业上合成CH3OH，往容器中通入1molCO2、3molH2进行反应，反应过程中容器内的压强随着时间变化如下表所示。 时间/min 0 10 20 30 40 50 压强/MPa 120 105 95 90 88 88 (已知：CH3OH选择性=) 请计算反应开始至40min的平均反应速率v(CH3OH)=_______MPa/min；此时CH3OH的选择性为80%，则反应I的压强平衡常数Kp=_______(只列计算式，压强平衡常数：用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压气体物质的量分数)。 4．（2022·全国·高三专题练习）丙烯是合成多种高分子材料的原料，工业上常采用裂解丁烷获得丙烯。化学原理如下： 反应1：C4H10(g)C3H6(g)+CH4(g) ΔH1 反应2：C4H10(g)C2H4(g)+C2H6(g) ΔH2 (1)已知在101kPa和一定温度下，由最稳定单质生成1mol纯