2023届高三化学一轮专题训练-化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题训练-化学反应原理综合题 1．（2023·陕西铜川·统考二模）碳排放问题是第26届联合国气候变化大会讨论的焦点。我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060 年实现“碳中和”。为了实现这个目标，加强了对CO2转化的研究，因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。根据信息回答下列问题。 I．研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)   ΔH 一定压强下，由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。 (1)已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1、-74.9kJ ·mol-1 、-110.4kJ· mol-1，则上述反应的 ΔH =________kJ·mol-1。 II．研究表明CO2与H2能发生下列反应： 反应1：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)  ΔH1 =- 154 kJ·mol-1 反应2：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH2= - 49 kJ·mol-1 (2)在573K时，体积为2L的恒容容器中投入2molCO2和6molH2发生反应2达到平衡。 ①为了提高CH3OH产率可以采取的措施有_____________，________ (任写两项措施)。 ②图1中能表示该反应的平衡常数的对数lnK与(T表示温度)之间的变化关系的曲线是______(填“m”或“n”)。 ③测得在相同时间内，不同温度下的H2转化率如图2所示，v(a) 逆_____v(c) 逆(填“>”、“<”或“=”)；T2温度下该反应的平衡常数K值为______(保留两位小数)。 (3)在恒容密闭容器中，反应1按进料浓度比c(CO2)：c(H2)分别等于1:2、1:5、1:7时，CO2的平衡转化率随条件X的变化关系如图3所示： ①曲线a的进料浓度比c(CO2)：c(H2)为____________。 ②条件X是_____ (填“温度”或“压强”)，依据是________。 (4)我国学者探究了BiIn合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理，并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量，如图4所示(带“* ”表示物质处于吸附态)。试从图4分析，采用BiIn合金催化剂既优于单金属Bi催化剂，又优于单金属In催化剂的原因是______________。    2．（2023·北京门头沟·统考一模）减少NOx、CO2的排放，实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。 (1)尿素水解生成的NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，且为可逆过程。反应过程与能量关系如图1，在以Fe2O3为主的催化剂表面可能发生的反应过程如图2。 ①NH3催化还原NO为_______(填“放热”“吸热”)反应。 ②上述脱硝的总反应化学方程式为：_______。 (2)电厂烟气脱氮的反应为：4NH3(g) + 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(g) ΔH＜0，现向某2 L密闭容器中分别投入一定量的NH3、NO发生以上反应，其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂的作用下，相同时间内NO的转化率与温度的关系如图3。工业上应选择催化剂_______(填“甲”或“乙”)。在催化剂甲的作用下，温度高于210°C时，NO转化率降低的可能原因是_______。 (3)工业以NH3和CO2为原料合成尿素。液相中，合成尿素的热化学方程式为：2NH3(l) + CO2(l)H2O(l) + NH2CONH2(l) ΔH＜0，在液相中，CO2的平衡转化率与温度、初始氨碳比(用L表示，L=)、初始水碳比(用W表示，W=)关系如图4。 ①曲线A、B中，_______(填“A”或“B”)的W较小。 ②对于液相反应，常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)代替平衡浓度来计算平衡常数(记作Kx)。195°C时，2NH3(l) + CO2(l)H2O(l) + NH2CONH2(l)的Kx的值为_______。 (4)氨气可以用于燃料电池，其原理是氨气与氧气在碱性条件下反应生成一种常见的无毒气体和水，负极的电极反应式是_______。 3．（2023·福建·校联考三模）二氧化碳加氢可转化为二甲醚()，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。回答下列问题： (1)加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚的热化学方程式如下：       则的___________。 (2)向一容积为2L的恒容密闭容器中通入2 moL 和6 mol ，一定温度下发生反应。起始总压为p Pa，20 min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%。 ①平衡时总压为__