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秋·浙江舟山·高三浙江省定海第一中学校考阶段练习）建设生态文明，研究碳的化合物对减少CO2在大气中累积及实现可再生能源的有效利用具有重要意义。 (1)已知有关化学键的键能E数据如下 化学键 C=O H—H C—H C—O O—H E/(KJ·mol-1) 745 436 413 356 463 CO2和H2在一定条件下能发生反应：CO2(g)+H2(g)⇌HCOOH(g)，该反应的活化能为akJ·mol-1，其反应过程如图所示，则Ea2=_______kJ/mol(用含a的代数式表示) (2)该反应在_______(填“高温”或“低温”)能自发进行。 (3)一定温度下，在一刚性密闭容器中，充入等物质的量的CO2和H2，此时容器的压强为48kPa，发生以上反应，6min时达到平衡，此时容器压强为30KPa，则0~6min内用H2的分压表示反应速率为_______。该温度下，此反应的平衡常数KP=_______(KP是平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数)。 (4)恒温恒容条件下，为了提高CO2的转化率，可采取的措施为_______(写一点即可)，能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．混合气体的密度不再变化 B．甲酸的浓度不变 C．CO2的消耗速率与HCOOH的生成速率相等 D．混合气体的平均相对分子质量不再变化 (5)利用太阳能电池电解能实现CO2转化为HCOOH，如图所示。 ①电解过程中，b极发生的电极反应式为_______ ②每转移1mol电子，阳极区溶液质量减轻_______g。 2．（2022·河南焦作·统考一模）一定条件下，CO2与H2反应可合成甲烷，反应的热化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=akJ·mol-1。回答下列问题： (1)已知H2(g)、CH4(g)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-890.3kJ·mol-1，H2O(g)=H2O(1)△H=-44.0kJ·mol-1。上述反应中a=_______。 (2)T° C时，向2L恒容密闭容器内充入1 mol CO2和4 molH2发生上述反应，并用压力计监测到容器内压强随时间的变化如下图所示： ①反应后平衡体系中，c(H2O) =_______mol·L-1 ②从反应开始到40 min时，CO2的平均反应速率为_______mol·L-1·min-1 ③平衡体系中CH4的分压p(CH4) =_______MPa。 (3)在密闭容器中按通入H2和CO2，分别在0.1 MPa和1 MPa下进行反应，在发生上述反应的同时还发生反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+42.3kJ·mol-1。通过研究分析，平衡时CO和CH4在CO2、CO、CH4三种物质组成的体系中的体积分数与温度的关系如图所示。 ①曲线d所表示的压强及物质是_______，判断理由是_______。 ②当达到平衡点Q时，该温度下反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K为=_______。 3．（2022·云南保山·统考一模）以节能减排为基础的低碳经济已成为实现人类可持续发展的重要课题，“减排”的关键是减少CO2排放，而“减排”的重要手段是合理利用CO2，回答下列问题： (1)利用 CO2可合成尿素[CO(NH2]2，反应方程式为2NH3(g) +CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH >0，则有利于合成尿素的反应条件是_______。 (2)CO2和H2充入一个体积固定的密闭容器中，反应过程和在两种温度下CH3OH 的物质的量随时间的变化如图所示： ①投入2molCO2和6mol H2，当H2转化率达60%时放出热量58.8kJ，写出该反应的热化学方程式_______。曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI_______KII(填“>”、“<”或“=”)。 ②一定温度下，在容器中按系数比投入CO2和H2，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。 a．容器中密度不变 b．容器中压强不变 c．混合气体的平均相对分子质量不变 d． v(CO2)=3v(H2) e．1个C=O断裂的同时有1个H—O断裂 (3)由CO2合成二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g) +3H2O(g) ΔH<0，在恒容密闭容器中进行上述反应，某压强下起始时按照不同氢碳比投料(如图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，测得CO2平衡转化率与温度的关系如图所示。 ①氢碳比最大的曲线是_______(填标号)。 ②在1L恒容密闭容器中按曲线Ⅲ的起始氢碳比投料，充入4mol H2和 2mo