专题十二 化学反应原理综合-【优化提升】2023年高考化学二轮专题突破练

专题十二 化学反应原理综合 1．（2023·湖南岳阳·统考二模）合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法，解决数亿人口生存问题。 (1)反应历程中各步势能变化如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。 该历程中反应速率最慢的步骤的方程式为_______ (2)在、压强为0.9MPa条件下，向一恒压密闭容器中通入的混合气体，体系中各气体的含量与时间变化关系如图所示： ①以下叙述不能说明该条件下反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 a．氨气的体积分数保持不变 b．容器中保持不变 c．气体平均相对分子质量保持不变 d．气体密度保持不变 e． ②反应20min时达到平衡，则0～20min内_______，该反应的_______(保留小数点后两位)。(为以分压表示的平衡常数) ③若起始条件相同，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时的含量符合图中_______点(填“d”“e”“f”或“g”)。 (3)氨化脱硝过程发生反应  ，分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因_______ (4)25℃用甲酸吸收氨气可得到溶液。已知：25℃时甲酸的，的。则反应的平衡常数_______。 2．（2022秋·江西·高三江西省安义中学校联考阶段练习）合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是目前最有效的工业固氮方法，解决数亿人口生存问题。 (1)反应历程中各步势能变化如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。 该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为_______。 (2)在t℃、压强为0.9MPa条件下，向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体，体系中气体的含量与时间变化关系如图所示： ①反应20min达到平衡，试求0~20min内氨气的平均反应速率v(NH3)=_______MPa·min-1，该反应的Kp=_______ (保留小数点后两位)。(Kp为以分压表示的平衡常数) ②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是_______。 a.氨气的体积分数保持不变      b.容器中氢氮比保持不变 c.气体平均相对分子质量保持不变     d.气体密度保持不变 ③若起始条件相同，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时H2的含量符合图中_______点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。 (4)25℃时用氨水吸收甲酸可得到HCOONH4溶液。已知25℃时酸的电离常数Ka=1.75×10-5，NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5。计算反应NH3·H2O+HCOOHHCOO-+NH+H2O的平衡常数K=_______。 3．（2023秋·内蒙古包头·高三统考期末）要实现在2060年前“碳中和”，利用CO2制备甲醇是极具前景的温室气体资源化研究领域。通过计算机分析，我们可从势能图(峰值数据是峰谷和峰值物质能量的差值)认识CO2加氢制甲醇在铜基甲酸盐催化条件下的反应路径，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注，如图1所示。 (1)可知CO2加氢制甲醇的ΔH_______ 0(填“大于” “等于”或“小于”) ，该历程中最大能垒(活化能)E正=_______ eV， 写出该步骤的化学方程式_______。 (2)在CO2催化加氢制甲醇的反应历程中，下列说法正确的________( 填标号)。 A．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率 B．不考虑H3COH* ，路径中产生的含碳中间体种类有5种 C．中间体HCOO*一定比H2COO *更稳定 D．增大催化剂表面积可提高CO2在催化剂表面的吸附速率 (3)向恒压(3.0MPa)密闭装置中通入反应物混合气[混合比例V(CO2)：V(H2) =1：2]，测定在不同催化剂下甲醇的平均生成速率随温度的变化曲线，如图2所示。 ①图2中甲醇的平均生成速率呈“抛物线”形状的原因_______。 ②当使用Ni5Ga3催化剂时，反应温度由169°C升高到223°C，则两种温度下，甲醇的平均生成速率之比为＝_______。 (4)在CO2催化加氢制甲醇过程中也存在竞争性的反应：CO2(g) + H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH=+41 kJ∙mol−1。在恒温密闭容器中维持压强和投料不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，二氧化碳转化率和甲醇选择性[x( CH3OH)% =]随温度变化关系如图3所示。 ①若233~251℃时催化剂活性受温度影响不大，则235°C后图中曲线下降的原因_______。 ②某温度时，向压强为5.0 MPa的恒压装置中加入1molCO2(g)和3mol H2(g)反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为20% ，甲醇选择性为50% ，则甲醇的平衡分压为_______(结果保留2位有效数字)。 4．（2022