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·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。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。 I. 在一定温度下，CO2溶于水的过程及其平衡常数为： CO2(g)CO2(aq) K1= CO2(aq)＋H2O(l) H＋(aq)+HCO (aq) K2 其中p为CO2(g)的平衡压强，c(CO2)为CO2在水溶液中的平衡浓度。 (1)CO2(g) CO2(aq)的焓变ΔH_______0(填“>”“=”或“<”)。 (2)CO2在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c总，则c总=_______(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略H2O和HCO的电离)。 Ⅱ.利用CO2与H2在催化剂作用下合成甲醇。 主反应：CO2 (g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 副反应：CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) (3)已知：CH3OH(l) CH3OH(g) ΔH= + 138kJ/mol， H2O(l) H2O (g) ΔH= + 40.8kJ/mol， H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为―285.8kJ/mol、―726kJ/mol， 则主反应的ΔH=_______kJ/ mol。 (4)在恒温的两个相同的刚性密闭容器中，分别按照CO2、H2的体积比1 ：5以及CO2、H2、H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)的体积比1：5：8反应相同的时间，所得产物的选择性[如甲醇的选择性=100%] 如图所示： ①向反应体系中加入H2O(g)能够显著提高甲醇选择性的原因：_______。 ②向上述刚性密闭容器中按照体积比1 ：5：8充入CO2、H2、H2O(g)， 在450K下达平衡时，CO2的转化率为50%，CH3OH选择性为90%，则副反应的平衡常数K=_______。(保留小数点后3位) (5)在饱和KHCO3电解液中，电解活化的CO2也可以制备CH3OH，其原理如图所示，则阴极的电极反应式为_______。 2．（2022·贵州·校联考模拟预测）含氮化合物既是重要的化工原料，也是常见的污染物。 (1)已知：I．CO(g)+O2(g) CO2(g) △H1=—283.0kJ·mol-1 II．N2(g)+O2(g) 2NO(g)           △H2=+179.5kJ·mol-1 则2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=_______kJ·mol-1。 (2)某小组模拟不同条件下的合成氨反应，向容器中充入3molN2和9molH2，不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图1所示。 ①T1、T2、T3由大到小的顺序为_______。 ②在T2、60MPa条件下，A点v正_______(填“>”、“<"或“=”)v逆。 ③计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数Kp=_______MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，结果保留两位有效数字) (3)NO的氧化还原反应为2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)。研究表明：某温度时v正=k·cm(NO)·cn(H2)，其中k=2.5×103mol(m+n-1)·L(m+n-1)·s-1.该温度下，当c(H2)=4.0×10-3mol·L-1时，实验测得v正与c(NO)的关系如图2所示，则m=_______，n=_______。 (4)我国的科研工作者研究在常温常压下电化学合成氨，工作原理如图3所示。其中阳极和阴极均为附有催化剂的膜电极。阴极发生的反应有三个，分别为2H++2e-=H2↑、_______和=H++NH3↑。 3．（2022·全国·模拟预测）深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，合成尿素的反应为：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(1) ΔH=-87.0kJ/mol。按要求回答下列问题： (1)若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2，发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是_______(填标号)。 a.断裂6mol N-H键的同时断裂2molO-H键      b.压强不再变化 c.混合气体的密度不再变化 d.CO2的体积分数不再变化 (2)下图是上述反应合成尿素的机理及能量变化(单位：kJ/mol)，TS表示过渡态。 若ΔE1=66.5kJ/mol，则ΔE2=_______kJ/mol (3)在T1℃和T2℃时(T1<T2)，向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物，发生以下反应：HN=C=O(g)+NH3(g)→CO(NH2)2(g)，平衡时lgp(N