2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题 (2)

2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题 1．（2023春·浙江宁波·高三余姚中学校考阶段练习）利用合成甲醇、二甲醚技术是有效利用资源，实现“碳中和”目标的重要途径。 (1)开发直接催化加氢合成二甲醚技术是很好的一个研究方向。 主反应：   副反应：   ①已知25℃和101kPa下，、的燃烧热分别为、，  ，则_______。 ②其他条件相同时，反应温度对平衡转化率影响如图所示。平衡转化率随温度的升高先减小后增大的原因可能是_______。 (2)利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中，只发生  ，在不同催化剂作用下，反应t min时的转化率随温度的变化如图所示。 ①下列说法正确的是_______。 A．使用催化剂Ⅰ时，d点已达到平衡 B．的平衡常数大于的平衡常数 C．若a点时，，则此条件下反应已达到最大限度 D．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 ②若图中a点时反应已达平衡，现原料气按充入同一恒容密闭容器中，在催化剂Ⅰ的作用下发生反应。请在图中用实线画出了之间的平衡转化率变化曲线_______。 (3)水煤气变换反应的机理被广泛研究，其中有一种为羧基机理，某催化剂催化(*表示吸附态、Ea表示活化能)步骤如下： Ⅰ. Ⅱ._______ Ⅲ. Ⅳ._______ ①请补充其中的一个反应式：Ⅱ_______。 ②反应的决速步骤是_______(填序号)。 2．（2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）2020年中国向世界宣布2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。转化和吸收CO2的研究成为更加迫切的任务。 (1)在催化剂作用下CO2和H2发生反应I：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H1。已知298K时，部分物质的相对能量如表所示(忽略△H随温度的变化)。 物质 CO2(g) H2O(l) H2O(g) H2(g) C2H4(g) 相对能量(kJ•mol-1) -393 -286 -242 0 52 则△H1=_____kJ•mol-1，该反应能够自发进行的条件是_____(填“较高温度”或“较低温度”)。 (2)在恒温恒容条件下，向密闭容器中充入CO2、H2，加入合适催化剂，发生反应I，下列情况表明反应I达到平衡状态的是_____(填序号)。 A．C2H4的体积分数保持不变 B．混合气体密度保持不变 C．混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．混合气体中C2H4与H2O(g)的分压之比不变 (3)在一体积不变的密闭容器中投入0.4molCO2和1.2molH2，发生反应I，测得CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示； ①随着温度升高，不同压强下，CO2的平衡转化率接近相等，原因是______。 ②若反应平衡时M点(p2对应压强下)密闭容器的体积为2L，请列出计算N点条件下反应Ⅰ的平衡常数的计算式K=_____(只列计算式)。 (4)CO2催化加H2还可能生成其他含碳化合物。研究发现，Fe、Co固体双催化剂的成分对相同时间内CO2转化率和产物选择性有重要作用，部分研究数据如表所示： 实验编号 n(Fe)：n(Co) CO2转化率/% CO选择性/% CH4选择性/% C2H4选择性/% 反应后固体的成分 1 100∶0 1.1 100 0 0 Fe和少量Fe3O4 2 50∶50 30.5 36.8 42.9 20.3 Fe和Co 3 0∶100 69.2 2.7 97.1 0.2 Co 下列说法错误的是______(填序号)。 A．实验1中生成Fe3O4的化学方程式为3Fe+4CO2=Fe3O4+4CO B．用该方法制备CH4时，最好选用金属Co作催化剂 C．n(Fe)：n(Co)对该制备过程影响很大 D．若生成等物质的量的CH4和C2H4，转移的电子数比值为2∶1 (5)在一定条件下，选择合适的催化剂使CO2只发生转化为CO的反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H＞0。调整CO2和H2初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应CO2的平衡转化率如图所示： 已知：Kx是以物质的量分数表示的化学平衡常数；反应速率v=v正-v逆=k正x(CO2)x(H2)-k逆x(CO)x(H2O)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是_____点，计算E点所示的投料比在从起始到平衡的过程中，当CO2转化率达到40%时，=_____。 3．（2023·湖南益阳·益阳市第一中学校考模拟预测）I配合物是近代无机化学的重要研究对象，Fe、Cu等过渡元素常作为中心原子或离子，而H2O、Cl-、吡