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．（2023·四川宜宾·统考二模）将CO2转化为更有价值的化工原料，正成为科学家们研究的一个重要领域。回答下列问题： (1)已知：①2H2(g)＋O2(g) ＝2H2O(g) ΔH＝ − 484 kJ∙mol−1 ②2CH3OH(g)＋ 3O2(g) ＝2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝−1353 kJ∙mol−1 则CO2(g)＋ 3H2(g) ＝ CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH ＝_______ kJ∙mol−1。 (2)在恒压密闭容器中通入CO2和H2的混合气体，制备甲醇过程中测得甲醇的时空收率(STY)(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度(T)变化如下表： T/°C 170 180 1 90 200 210 220 230 STY/[mol/(mol·h)] 0.10 0.15 0.20 0.25 0.28 0.20 0.15 ①该反应最适宜的温度是_______。 ②在220°C和170 °C条件下，该反应速率之比： υ(220°C)： υ(170°C)＝_______。 ③随温度升高，甲醇的时空收率先增大后减小，可能的原因是_______。 (3)CO2催化加氢制甲醇过程中，存在竞争的副反应主要是： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH ＝＋41 kJ∙mol−1。在恒温密闭容器中，CO2的平衡转化率[α(CO2)%]和甲醇选择性[(CH3OH)%＝ ×100%]随着温度变化关系如下图所示。 ①分析温度高于236°C时图中曲线下降的原因_______。 ②按1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)投料反应，计算 244°C时反应生成CH3OH的物质的量为_______mol。 (保留两位有效数字) ③在压强为p的反应条件下，1 mol CO2(g)和3 mol 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%，该温度下主反应的平衡常数Kp＝_______。 ( 列出计算式即可) 2．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考三模）甲醇是重要的化工原料，合成甲醇和利用甲醇的研究和探索，在国际上一直受到重视。工业上常利用CO2和H2为原料合成甲醇，再利用甲醇生产丙烯。回答下列问题： (1)①常温下，H2和甲醇的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1和726.4 kJ·mol-1，1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的热量，则CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇的热化学方程式为：CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g) +H2O(1) △H=___________kJ·mol-1； ②上述反应分两步进行： 第一步___________(写化学方程式)△H> 0 第二步Cu/Zn* + 2H2 + CO2 = Cu/ZnO* + CH3OH △H< 0 ③第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知以下能正确表示Cu/ZnO催化CO2和H2合成甲醇反应过程的示意图为___________。 a． b． c． d． (2)工业上用CO2和H2催化合成甲醇存在如下反应： 主反应CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0 副反应CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g) △H>0 一定条件下，在装有催化剂的密闭容器中投入amolCO2和3amolH2，发生上述合成反应。 ①在相同时间内，测得甲醇产率与温度的关系如图所示。图中490K之后，甲醇的产率随温度的升高而减小的原因可能是___________。 ②某温度下，达平衡时容器中CH3OH的物质的量为c mol，CO的物质的量为d mol。则此条件下CO2的转化率为___________(列式表示，下同)；此条件下副反应的平衡常数为___________。 ③关于主反应CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0，已知该反应的 (、分别为正、逆向反应速率常数)。该反应的随温度变化的曲线如图所示，则___________表示随温度变化的曲线。 3．（2023·山西·统考一模）碳及其化合物的资源化利用在生产、生活中具有重要的意义。回答下列问题： I．汽车尾气的处理：2CO(g) + 2NO(g)2CO2(g) +N2(g) ΔH =-620.4 kJ·mol-1。 该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如下图所示： (1)反应 _______(填“①”“②”或“③” )是该反应的决速步骤。 (2)写出反应②的热化学方程式 _______。 II．向一恒容密闭容器中，充入1 mol CO气体和一定量的NO气体发生