2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题 1．（2023·河南·统考二模）为全面实现碳达峰和碳中和，碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。 回答下列问题： (1)CO2和H2反应可生成甲醇。已知101 kPa和298 K时一些物质的标准摩尔生成热(在101 kPa和一定温度下，由最稳定单质生成1 mol纯物质的热效应，称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示： 物质 H2(g) CO2(g) CH3OH(g) H2O(g) (kJ·mol -1) 0 - 393.5 - 201 - 241.8 ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH=_______ kJ• mol-1。 ②在一定条件下，向恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应①，测得在相同时间内，不同条件下H2的转化率如图1所示(在实验条件下催化剂不会失活)，b点前L1 高于L2，b点后L1和L2重合，其原因可能是_______；T2时，若起始压强为15 atm，Kp=_______atm-2(结果保留两位有效数字，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 ③已知速率方程v正=k正c(CO2)·c3(H2)，v逆=k逆c(CH3OH)• c (H2O)，k正、k逆是速率常数，只受温度影响，图2表示速率常数的对数lgA与温度的倒数之间的关系，A、B、D、E分别代表图1中a点、c点的速率常数，点_______表示a点的lgk正。 (2)借助下图电解装置，二氧化碳也能生成甲醇，控制在一定温度，持续通入二氧化碳，电解过程中物质的量基本不变，则阴极电极反应式为_____。 (3)CO2和C2H6在催化剂作用下可以合成C2H4，反应为：CO2(g)+C2H6(g)CO(g)+H2O(g)+C2H4(g)  ΔH=+177 kJ•mol-1，在C2H4合成体系内会发生副反应。 ①若发生副反应C2H6(g)3H2(g)+2C(s)，会降低催化效率，原因是_______。 ②某温度下，若只存在副反应：2CO2(g)+C2H6(g)4CO(g)+3H2(g)。向a L密闭容器中充入2.1 mol C2H6和2.2 mol CO2，t min后反应达到平衡，容器内C2H4为1.4 mol，CO2为0. 2 mol，则C2H6的平衡总转化率为_______% (保留三位有效数字)。 2．（2023·广东·高三专题练习）碳达峰、碳中和是现在需要继续完成的环保任务，的综合利用成为热点研究对象，作为碳源加氢是再生能源的有效方法，加氢可以合成甲醇，Olah提出“甲醇经济”概念，认为甲醇会在不久的将来扮演不可或缺的角色，通过加氢生产甲醇是有希望的可再生路线之一，该过程主要发生如下反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   (1)①相关键能如下表，则___________，该反应的活化能___________(填“大于”“小于”或“等于”)。 化学键 键能 436 1071 464 803 ②若K1、K2分别表示反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数，则的平衡常数K=___________(用含K1、K2的代数式表示)。 ③已知的正反应速率( k为正反应的速率常数)，某温度时测得数据如下： 1 0.02 0.01 2 0.02 0.02 a 则此温度下表中a=___________。 (2)据文献报道，基纳米材料作为高性能催化剂可将电还原为高能量密度的，不同催化剂对生成的法拉第效率与电极电势的变化如图所示(已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比)，为了保证生成甲醇的法拉第效率，最合适的电势及最佳催化剂是___________。 (3)在催化剂作用下，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ，达平衡时的转化率随温度和压强的变化如图，判断p1、p2、p3的大小关系：___________，解释压强一定时，的平衡转化率呈现如图变化的原因：___________。 (4)某温度下，初始压强为，向容积为的恒容密闭容器中充入、发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时的转化率是50%，体系内剩余，反应Ⅱ的平衡常数K=___________。 3．（2023·湖南张家界·统考二模）将工业废气中的CO和H2进行分离提纯，然后再综合利用是减小环境污染的有效方法，工业上可用废气中的CO和H2合成CH3OH，其合成反应方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的平衡体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示。回答下列问题： (1)已知①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ•mol-1 ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g