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·山东·高考真题）利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题： (1)以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变_______。 (2)初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数_______(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻_______，BD产率=_______(保留两位有效数字)。 (3)为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是_______。 2．（2022·江西·校联考三模）近期，《自然杂志》刊登了一种用阳光和空气生产燃料的实验系统，该研究或为生产碳中和的碳氢燃料铺平道路。回答下列问题： (1)该系统由三个关键单元组成：一、直接空气捕获装置，从空气中提取CO2、H2O；二、太阳能氧化还原装置，利用太阳能将CO2、H2O转换成合成气(CO、H2)及O2；三、气转装置，将合成气转化为液态烃或CH3OH。 ①该系统工作时，关键单元二的能量转化方式为____，该反应中反应物的总能量____(填“大于”或“小于”生成物的总能量。 ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=____kJ·mol-1，可能用到的键能如表。 化学键 C－H C－C C=O C=C H－H C－O C≡O O－H 键能/kJ·mol-1 414.2 345.6 803.0 610.0 436.0 357.7 1071.9 498.7 (2)在绝热恒容的密闭容器(体积为2L)中充入4molH2和1molCO，在催化剂m的作用下合成CH3OH：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。反应速率及温度与时间的关系如图所示。 ①曲线L1是____与时间关系的曲线。 ②t1~t2正反应速率增大的原因是____(填字母)。 a.温度升高 b.反应物浓度增大 c.催化剂m活性增加 ③M点时CO与H2物质的量之比为2：9，该反应前10min的平均反应速率v(H2)=____mol·L-1·min-1。 (3)在恒容(体积为1L)密闭容器中充入4molH2和2molCO，在催化剂n的作用下发生反应： i.4H2(g)+2CO(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH； ii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。 平衡时CO的转化率及CH3OH的选择性与温度的关系如图所示(Y1、Y2分别代表CO转化率、CH3OH的选择性=×100%。 ①在一定范围内温度增加，CH3OH的选择性____(填“变大”或“变小”)。. ②温度为T1时“反应i”的平衡常数Kc=____。 3．（2022秋·辽宁沈阳·高三校联考阶段练习）我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案，努力争取2060年前实现碳中和。为此，研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。 (1)以CO2为原料加氢可以合成甲醇，将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行以下两个反应： CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1＜0 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2＞0 测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。 CH3OH选择性= ①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是___________。 ②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是___________(填标号)。 A．降低温度         B．使用更合适的催化剂 C．增大压强         D．原料气中掺入适量的CO ③控制温度240°C，测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况)，则CO2的反应速率___________mol·L-1·min-1(写出计算式)。 (2)以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： i： 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·mol-1 ii：