2023届高三化学一轮专题复习-化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题复习-化学反应原理综合题 1．（2023·河北唐山·统考二模）将和两种气体转化为合成气(和CO)，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应： I． 平衡常数 Ⅱ． 平衡常数 Ⅲ． 平衡常数 (1)为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。根据下表数据，计算反应Ⅱ的反应热___________，该反应正反应活化能___________逆反应活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)。 物质 CO () (2)平衡常数___________(用、表示)。 (3)一定温度下，维持压强，向一密闭容器中通入等物质的量的和发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数，则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数___________(用、表示)，另lgk与的关系如图所示，①、②、③、④四条直线中，表示的是___________(填序号)，温度时，图中A、B、C、D点的纵坐标分别为、、、，达到平衡时，测得的转化率为60%，且体系中，则___________，以物质的分压表示的反应I的平衡常数___________。(用含的代数式表示，已知：lg5=0.7) 2．（2023·四川达州·统考二模）工业上常用甲烷和水蒸气催化重整制备H2，该工艺同时发生如下反应： 反应Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2 (1)反应Ⅰ和反应Ⅱ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图甲所示，则ΔH1-ΔH2___________0(填“>”“<”或“=”)。 (2)恒容密闭容器中，按质量比为8：9加入CH4和H2O，下列说法正确的是___________。 A．达平衡时，CH4和H2O的转化率相等 B．反应Ⅰ在低温时容易自发进行 C．当压强不再发生改变时，反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到了平衡 D．单位时间内，若有2molH-O键断裂，同时有3molH-H键断裂，则反应Ⅰ处于平衡状态 (3)某科研小组研究了反应I的动力学，获得其速率方程v正=k正·cm(CH4)·cn(H2O)，k正为速率常数(只受温度影响)，反应级数是反应的速率方程式中各反应物浓度的指数之和。在某温度下进行实验，测得各组分初始浓度和反应初始速率如下： 实验序号 1 2 3 CH4浓度/mol·L-1 0.1000 0.2000 0.2000 H2O浓度/mol·L-1 0.1000 0.1000 0.2000 速率/mol·L-1·s-1 3.75×10-4 1.50×10-3 3.00×10-3 若某时刻，测得c(CH4)=0.4000mol·L-1，c(H2O)=0.4000mol·L-1，则此时的反应速率v正=___________。 (4)在2.4MPa下，将CH4和H2O(g)按照1：3的比例通入反应器中。平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如图乙所示。 ①600°C时，若经过tmin，反应达到平衡。该条件下，反应I的Kp=___________(MPa)2(列出计算式即可)。 ②H2的含量在740°C左右出现峰值的原因为___________。 (5)某工厂用电解原理除去H2中的杂质CH4、CO和CO2，其装置如图丙所示： ①CH4参与的电极反应为___________。 ②经测定，原料气中各气体的体积分数为： 气体 H2 CH4 CO CO2 体积分数 82% 3% 5% 10% 若电解过程中消耗了100m3的原料气，则可得到相同条件下纯净H2___________m3。 3．（2023·全国·模拟预测）甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔时涉及以下反应： 反应I：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H1=+376.4kJ•mol-1 反应II：C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)△H2=-174.4kJ•mol-1 反应III：CH4(g)C(s)+2H2(g)△H3=+74.8kJ•mol-1 反应IV：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)△H4 (1)△H4=_______。 (2)甲烷在固体催化剂表面发生反应I的过程如图所示。 ①A、B、C中，能量状态最高的是______。 ②某温度下，反应I的v正=k正•p2(CH4)、v逆=k逆•p(C2H2)•p3(H2)，(k为速率常数)，部分数据如表所示。 p(C2H2)/MPa p(H2)/MPa v逆/(MPa•min-1) 0.05 p1 4.8 p2 p1