07 化学反应原理综合题型集训（附答案解析）-备战2023年高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

化学反应原理综合题型集训 1．CH4—CO2催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)。回答下列问题： (1)已知相关物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa)： 物质 CH4(g) CO(g) H2(g) ΔH /(kJ·mol－1) －890.3 －283.0 －285.8 则CH4—CO2催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1 (2)将原料按初始组成n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1充入密闭容器中，保持体系压强为100 kPa发生反应，达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图所示 ①T1 ℃、100 kPa下，n(平衡时气体)∶n(初始气体)＝________；该温度下，此反应的平衡常数Kp＝______kPa2(以分压表示，列出计算式) ②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2的体积分数，________点对应的平衡常数最小，理由是___________________________________________________________；________点对应压强最大，理由是_____________________________________________________________________ (3)900 ℃下，将CH4和CO2的混合气体(投料比1∶1)按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器，测得CH4的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示。(注：目数越大，表示炭催化剂颗粒越小) 由图可知，75 min后CH4转化率与炭催化剂目数的关系为___________________________，原因是____________ ___________________________________________________________________________ 2．铁及其化合物在生产生活中应用最广泛，炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。由此产生的CO2、SO2等废气处理意义重大。 (1)将CO2应用于生产清洁燃料甲醇，既能缓解温室效应的影响，又能为能源的制备开辟新的渠道。其合成反应为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)。如图为CO2平衡转化率和温度、压强的关系，其中压强分别为3.0 MPa、4.0 MPa、5.0 MPa。据图1可知，该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)，设CO2的初始浓度为c0 mol·L－1，根据5.0 MPa时的数据计算该反应的平衡常数K(240)＝______________________(列式即可)。若4.0 MPa时减小投料比c(CO2)∶c(H2)，则CO2的平衡转化率曲线可能位于Ⅱ线的________(填“上方”或“下方”) (2)T1℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe3O4和CO，发生反应Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH1＝＋19.3 kJ·mol－1，反应达到平衡后，在t1时刻，改变某条件，v逆随时间(t)的变化关系如图2所示，则t1时刻改变的条件可能是________ a．保持温度不变，压缩容器 b．保持体积不变，升高温度 c．保持体积不变，加少量碳粉 d．保持压强不变，增大CO2浓度 (3)在一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(p总)加入1 mol CO2与足量的碳，发生反应 C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH2＝＋172.4 kJ·mol－1，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图3所示。 ①650 ℃时，该反应达平衡后吸收的热量是________kJ ②T ℃时，若向平衡体系中再充入V(CO2)∶V(CO)＝4∶5的混合气体，平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动 3．臭氧是地球大气中一种微量气体，人类正在保护和利用臭氧。 (1)氮氧化物会破坏臭氧层，已知： ①NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)　ΔH1＝－200.9 kJ·mol－1 ②2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH2＝－116.2 kJ·mol－1 则反应：2O3(g)===3O2(g)　ΔH＝________ (2)大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究，在第二组实验中加入亚铁盐探究Fe2＋对氧化I－反应的影响，反应体系如图1，测定两组实验中I浓度实验的数据如图2所示： ①反应后的溶液中存在化学平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)，当c(I)/c(I－)＝6.8时，溶液中c(I2)＝________。(已知反应的平衡常数K＝680) ②结