2023届高三化学一轮复习题：化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮复习题：化学反应原理综合题 1．（2022·新疆乌鲁木齐·乌市一中校考一模）世界多国相继规划了碳达峰碳中和时间节点，我国提出在2060年前实现碳中和。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。目前，研究比较多的是利用CO2合成甲醇、甲酸和乙酸。 I．CO2催化加氢合成甲醇： (1)反应方程式为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) 已知反应中相关化学键键能数据如下： 化学键 H-H C=O C-H C-O O-H kJ·mol-1 436 803 414 326 465 ①该反应的∆H=___________。 在密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2，在不同条件下发生反应：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。 ②M、N两点的化学反应速率：v( N)___________ v(M)，判断理由是___________。 ③为提高CO2的转化率，除改变温度和压强外，还可以采取的措施是___________。 ④若506K时，在10L密闭容器中反应，达平衡时恰好处于图中M点，则N点对应的平衡常数K=___________ ( 保留两位小数)。 II． CO2催化加氢合成甲酸： (2)利用CO2在新型钌配合物催化剂下加氢合成甲酸，反应机理如图1所示，图中含Ru配合物的某段结构用M表示。该反应的中间体为___________，研究表明，极性溶剂有助于促进CO2插入M—H 键，使用极性溶剂后极大地提高了整个反应的合成效率，原因是___________。 III．我国科学家首次用CO2高效合成乙酸，其反应路径如图2所示： (3)①原料中的CH3OH可通过电解法由CO2制取，用稀硫酸作电解质溶液，写出生成CH3OH的电极反应式___________。 ②根据图示，写出总反应的化学方程式： ___________。 2．（2022·广东深圳·深圳市光明区高级中学校考模拟预测）利用CO2加氢合成甲醇是实现碳中和的重要途径之一、 I.CO2加氢合成CH3OH的反应体系中主要包含以下反应： 反应①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)    H1 反应②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)    H2=+41.2kJ/mol (1)已知：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) H3=-90.8kJ/mol。反应①的H1=_______。 (2)在Cu基催化下，CO2加氢合成CH3OH的反应历程如下图所示，其中吸附在Cu基催化剂表面上的物种用“*”标注。有化学键的断裂或形成的过程均认为发生了基元反应，该历程中共有_______个基元反应，反应速率最慢的步骤的化学方程式为_______。 II.当原料组成为n(CO2)：n(H2)=1：3时，上述反应体系在一定条件下建立平衡后，含碳产物中CH3OH的物质的量分数(Y)及CO2的转化率(Q)与反应温度的关系曲线如下图所示。 (3)下列表述正确的是_______(填标号)。 A．升高温度，CO2转化速率减慢 B．分离出水能提高甲醇的平衡产率 C．温度高于300℃后，含碳产物以CO为主 D．分析压强对CO2加氢合成CH3OH的影响，可知x>5 (4)Q点时，只发生反应①，此时p(H2)=_______MPa，反应①的平衡常数Kp=_______(列出计算式，Kp以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 (5)在5MPa、300～400℃范围内，随着反应体系温度升高，H2O的平衡产量变化趋势是_______(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是_______。 3．（2022·黑龙江大庆·大庆中学校考二模）国际顶级学术期刊《科学》刊登了一篇由我国科学家发表的研究成果：利用二氧化碳人工合成淀粉技术。该技术不仅对未来的农业生产，特别是粮食生产具有革命性的影响，而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义。回答下列问题： (1)二氧化碳在无机催化剂的作用下被还原为甲醇属于人工合成淀粉的第一步。根据反应的热化学方程式，及下表所示的化学键的键能，C=O键的键能为_______。 化学键 C=O H—H C—H C—O O—H 键能/ x 436 414 326 464 (2)不同条件下，的体积比为1：3反应时，会有(g)生成。在恒压条件下，某时间段内选择性(选择性=)和产率随温度的变化如图1所示： 合成甲醇最适宜的温度为_____；a、b两点的转化率：a点_______b点(填“>”“<”或“=”)。 (3)若在温度不变，起始压强为的条件下，将物质的量之比为3：