2023届高三化学一轮专题复习：化学反应原理综合题训练

2023届高三化学一轮专题复习：化学反应原理综合题 1．（2022·广东广州·铁一中学校联考三模）深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义， 按要求回答下列问题： (1)合成尿素的反应为： 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(l)，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6 mol N-H键的同时断裂2 mol O-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)CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)。在Zn＋作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。 总反应：CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH=_______kJ·mol-1；该总反应的决速步是反应_______(填“①”或“②”) (3)已知：CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O)，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是_______(填字母序号)。 A．升温 B．恒容时，再充入CO C．恒压时，再充入N2O D．恒压时，再充入N2 (4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中，充入一定量的CO(g)和N2O(g)发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在T1K时N2O的转化率与、在=1时N2O的转化率与的变化曲线如图3所示： ①表示N2O的转化率随的变化曲线为_______曲线(填“I”或“Ⅱ”)； ②T1_______T2(填“>”或“＜”)； ③已知：该反应的标准平衡常数，其中pθ为标准压强(100kPa)，p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压，则T4时，该反应的标准平衡常数Kθ=_______(计算结果保留两位有效数字，P分=P总×物质的量分数)。 2．（2022·河北秦皇岛·统考三模）我国科学家利用Fe2Na3/红紫素催化剂实现CO2还原制备CO，利用可见光催化还原CO2，将CO2转化为增值化学原料(HCOOH、HCHO、CH3OH等) ，这被认为是一种可持续的CO2资源化有效途径。 (1)已知几种物质的燃烧热(ΔH)如表1所示： 表1 物质 HCHO(g) H2(g) 燃烧热(ΔH)/(kJ · mol-1) -570. 8 -285. 8 已知：H2O(g)=H2O(l) ΔH =-44 kJ ·mol-1。 CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g) ΔH =_______kJ·mol-1 (2)在一定温度下，将1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)通入某恒容密闭容器中，发生反应CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) ，测得不同时刻容器中CO2的体积分数[φ(CO2)]如表2所示。 表2 t/min 0 10 20 30 40 50 φ(CO2) 0.250 0.230 0.215 0.205 0.200 0.200 达到平衡时CO2的转化率为_______。 (3)将n(CO2) ： n(H2)=1 ：4的混合气体充入某密闭容器中，同时发生反应1和反应2。 反应1：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1= +41.2kJ·mol-1 反应2：CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2<0。 在不同温度、压强下，测得相同时间内CO2的转化率如图1。0.1 MPa时，CO2的转化率在600 °C之后随温度升高而增大的主要原因是 _______。 (4)在一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和n mol H2(g) ，仅发生(3)中的反应2。实验测得CH3OH的平衡分压与起始投料比[]的关系如图2。 ①起始时容器内气体的总压强为8p kPa，若10 min时反应到达c点，则0~10 min内，v(H2)=_______mol·L-1· min-1。 ②b点时反应的平衡常数Kp=_______ (用含 p的表达式表示)(kPa)-2。(已知：用气体分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数) (5)我国科学家开发催化剂，以惰性材料为阳极，在酸性条件下电解还原CO2制备HCHO，其阴极的电极反应式为_______。 (6)我国学者探究 了BiIn 合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理，并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量，如图3所示(带“*”表示物质处于吸附态)。试从图3分析，采用BiIn合金催化剂优于单金属Bi催