2023届高三化学一轮复习——化学反应原理综合题训练

2023届高三化学一轮复习——化学反应原理综合题 1．（2022·广东·模拟预测）CH4—CO2干重整技术(简称“DRM技术”)在转化利用CH4的同时可以大量利用CO2，从而成为一项“绿色”的化工技术而受到科研人员的广泛关注。该过程中涉及的反应如下： 主反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H1 副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ/mol 回答下列问题： (1)已知CH4、CO和H2的燃烧热分别为890.3kJ/mol、283.0kJ/mol和285.8kJ/mol，DRM技术主反应的△H1=___k/mol。主反应在高温下能自发进行的原因是____。 (2)在恒容密闭容器中发生上述主反应和副反应，a、b、c三条曲线分别代表不同进料比反应达到平衡状态时随温度变化的关系如图甲所示，则a、b、c进料比由大到小顺序为____。 (3)在一刚性密闭容器中，CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa，加入Ni/α—AlO3催化剂并加热至1123K使其只发生主反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。 ①研究表明CO的生成速率v(CO)=1.3×10-2p(CH4)p(CO2)molg-1s-1，某时刻测得p(CO)=20kPa，则此时p(CO2)=____kPa，v(CO)=____molg-ls-1。 ②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍，则该反应的分压平衡常数Kp=____(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算，列出计算式即可) (4)主反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arthenius经验公式Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。则该反应的活化能Ea=___kJmol-1。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是____。 2．（2022·辽宁大连·大连二十四中校考三模）CO2催化加氢制烯烃(CnH2n)是缓解化石能源消耗、实现减排的重要途径之一。FT转化路径(CO2→CO→COnH2n)涉及的主要反应如下： ⅰ. CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=41.1kJ·mol−1 ⅱ. nCO(g)+2nH2(g)=CnH2n(g)+nH2O(g) n=2时，ΔH2=-210.2kJ·mol−1 ⅲ. CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ΔH3=−205.9kJ·mol−1 (1)2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=_______kJ·mol−1。 (2)有利于提高CO2平衡转化率的措施有_______(填标号)。 A．增大n(CO2)：n(H2)投料比 B．增大体系压强 C．使用高效催化剂 D．及时分离H2O (3) n(CO2)：n(H2)投料比为1：3、压力为1MPa时，无烷烃产物的平衡体系中CO2转化率和产物选择性随反应温度变化曲线如图。 ①有利于短链烯烃(n≤4)生成的温度范围为_______(填标号)。 A．373～573K          B．573～773K           C．773～973K           D．973～1173K ②计算1083K时，反应ⅰ的Kp=_______。 ③373～1273K范围内，CO2的转化率先降低后升高的原因是_______。 (4)FT转化路径存在CH4含量过高问题，我国科学家采用Cr2O3(SG)和H-SAPO-34复合催化剂极大提高短链烯烃选择性。CO2在催化剂Cr2O3 (SG)表面转化为甲醇的各步骤所需要克服的能垒及甲醇在H-SAPO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图如下。 ①吸附态用*表示，CO2→甲氧基(H3CO*)过程中，_______的生成是决速步骤(填化学式)。 ②H-SAPO-34具有氧八元环构成的笼状结构(直径0.94nm)，笼口为小的八环孔(直径0.38nm)。从结构角度推测，短链烯烃选择性性提高的原因_______。 3．（2022春·山东济南·高三统考专题练习）碘及其化合物有着多方面的用途，用化学反应原理研究碘及其化合物有重要意义。回答下列问题： (1)一碘甲烷()热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。一碘甲烷()热裂解时主要反应有： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ(298K) 实验测得，反应Ⅰ、Ⅱ的随温度的变化如图1所示，在体积为1L的密闭容器中，起始投料1mol(g)，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图2所示。 ①298K时，反应；___________。 ②当体系温度高于600K时，乙烯的物质量分数随温度升高而显著增加的可能原因是___________