2023届高三化学一轮复习—化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮复习—化学反应原理综合题 1．（2022秋·山东菏泽·高三山东省鄄城县第一中学校考期末）晶体硅材料是最主要的光伏材料，随当前信息工程的发展，硅主要用于微电子技术。工业上将粗硅氯化、精馏后得到SiCl4和SiHCl3的混合物然后用H2还原得到高纯硅。还原过程中发生的主要反应为： i.SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) △H1=akJ/mol ii.SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g) △H2=bkJ/mol 回答下列问题： (1)已知：2SiHCl3(g)SiCl4(g)+SiH2Cl2(g) △H3=48kJ/mol H2(g)还原SiCl4(g)生成SiH2Cl2(g)的热化学方程式为_______。 (2)在T1、T2温度下，将1molSiCl4(g)、1molSiHCl3(g)和3molH2(g)加入体积固定的密团容器中，在催化条件下发生反应i、ii。测得H2的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示。 ①T2温度下，反应达到平衡时SiHCl3(g)的转化率_______。 ②T2温度下，反应i的标准平衡常数Kθ的计算式为_______。 (已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)的Kθ=，其中pθ=106Pa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。 ③△H2_______0(填“＞”或“＜”)，写出推理过程_______。 ④要增大SiCl4(g)的转化率可以采取的措施有_______(写其中的一条即可)。 (3)研究发现，反应SiCl4(g)+SiH2Cl2(g)2SiHCl3(g)的活化能Ea=100kJ/mol。反应的活化能Ea、速率常数k、温度T满足关系：ln==-。 已知：R=8.3×10-3kJ/(mol·K)；ln10=2.3 ①若T1=300K，通过升高温度到595K，才能满足=108以加快反应速率； ②若T=300K，使用催化剂使活化能降低，满足=108以加快反应速率，Ea应减小。 上述②中Ea应减小_______kJ/mol(保留1位小数)；对比①和②你得到的结论是_______。 2．（2022·全国·高三专题练习）2022年1月17日，习近平主席在出席世界经济论坛视频会议发表演讲指出“实现碳达峰、碳中和是中国高质量发展的内在要求，也是中国对国际社会的庄严承诺。”二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)已成为科学家研究的重要课题。 I.我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，为全球碳达峰碳中和起到重大的支撑作用，其中关键的一步是利用化学催化剂将高浓度CO2还原成CH3OH。在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有： 反应①CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H1=+41.1kJ/mol 反应②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2 反应③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-57.9kJ/mol (1)反应②活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“>”、“<”或“=”)，该反应在_______(填“高温”或“低温")条件下自发进行。 (2)恒温恒容下，向密闭容器按投料比n(CO2)：n(H2)=1：1通入原料气，若只发生主反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，能判断该反应处于平衡状态的是_______(填标号)。 A．v正(CO2)=3v逆(H2) B．体系内压强保持不变 C．混合气体的平均相对分子质量保持不变 D．保持不变 II.上述反应①的逆反应是目前催化制氢的重要方法之一、在T1℃时，将0.10molCO与0.40molH2O充入5L的容器中，反应平衡后H2的物质的量分数x(H2)=0.08。 (3)T1℃时该制氢反应平衡常数K=_______(结果保留2位有效数字)。 (4)由T1℃时上述实验数据计算得到v正~x(CO)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_______(填字母)。 (5)研究表明，该反应净速率(正逆反应速率之差)可表示为：V=k1·x(CO)x(H2O)÷Kp-k2·x(CO2)x(H2)式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示相应的物质的量分数，Kp为压强平衡常数，k1，k2为常数，温度升高时k1，k2值均增大。由上述条件分析温度升高时Kp减小的原因为_______。 (6)当CO被H2O氧化的物质的量百分数为75%时，碳的氧化物中碳元素的质量与氧元素的质量之比为_______(用分数表示)。 III.中科院福建物质结构研究所基于CO2和甲酸(HCOOH