2023届高三化学二轮专题训练题—化学反应原理综合题

2023届高三化学二轮专题训练题—化学反应原理综合题 1．（2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为。回答下列问题： (1)将原料按初始组成充入密闭容器中，保持体系压强为发生反应，达到平衡时的体积分数与温度的关系如图所示。 ①、下，n(平衡时气体)：n(初始气体)=___________；该温度下，此反应的平衡常数___________(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的体积分数，则___________点对应的平衡常数最小，理由是___________。 (2)900℃下，将和的混合气体(投料比)按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器，测得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，后的转化率与炭催化剂的目数的关系为________，原因是__________。 (3)磷化硼的晶胞结构如图所示，晶胞中P原子的空间堆积方式为___________；已知晶体中硼原子和磷原子的半径分别为和，距离最近的硼原子和磷原子的核间距为二者原子半径之和。则磷化硼晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为___________(写出计算式)。 2．（2023·广东·统考一模）甲烷的直接转化具有较高的经济价值，因此备受科学家关注。请回答下列问题： (1)用丝光沸石作催化剂可实现甲烷直接转化制备甲醇，合成方法有以下两种： 方法I：CH4(g)+O2(g)CH3OH(g) △H1=-126.4kJ•mol-1 方法II：CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) △H2 已知H2的燃烧热为285.8kJ/mol，H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1，则△H2=_______。 (2)某工厂采用方法Ⅰ生产甲醇。在200℃下，向容积为5L的恒容密闭反应器中加入催化剂，并充入6.0kPaCH4、4.8kPaO2和一定量He使反应充分进行，体系的总压强随时间的变化如图所示。 ①下列措施可以提高CH4的平衡转化率的是_______(填标号)。 A．升高温度 B．反应达到平衡后，再充入一定量He C．投料比不变，增大反应物浓度 ②达到平衡时体系中CH3OH的体积分数为_______(精确到0.1%)。 ③该反应温度下，方法I的标准压力平衡常数=_______(列出计算式)。[已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)， =，其中pθ=100kPa，pC、pH、pD、pE为各组分的平衡分压。] ④若将容器改为绝热容器，初始温度为200℃，其他条件不变，达到新平衡时，甲醇产率降低，原因是_______。 (3)为提高生产效率，利用方法Ⅱ进行连续生产时采用如图所示的步骤控制体系温度和通入气体(各阶段气体流速相同)。 已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的，He不会在催化剂表面吸附，吸附和解吸附不会导致体系温度的变化。通入CH4发生反应前，要往反应器中通入O2从而活化催化剂，活化催化剂后持续通入He一段时间的目的是_______；请从反应速率的角度说明，通入CH4后反应温度维持在200℃的原因：_______。 (4)用ZrO2/NiCo2O4作电解催化剂也可以实现甲烷的直接转化，装置如图所示。 写出ZrO2/NiCo2O4电极的反应式：_______。 3．（2023·辽宁丹东·统考一模）汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体。 (1)在标准压强和指定温度下，由元素最稳定的单质生成1mol化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。已知、、的标准摩尔生成焓分别为、、。写出催化转化器中反应的热化学方程式_______。 (2)向体积相等的甲、乙两个恒容容器中各充入1 mol CO和1 mol NO气体，分别在恒温和绝热条件下发生上述反应。测得气体压强与时间关系如图所示。 ①在恒温恒容条件下，下列说法表明该反应达到平衡状态的是_______。(填选项) A．混合气体的密度保持不变 B．断裂同时形成 C．当时，该反应处于平衡状态 ②容器_______(填“甲”或“乙”)在绝热条件下反应。 ③气体总物质的量：a_______b(填“>”、“＜”或“=”)。 (3)催化剂性能决定了尾气处理效果。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂(X、Y)进行反应，测量逸出气体中NO含量，从而测算尾气脱氮率。相同时间内，脱氮率随温度变化曲线如图所示。    ①曲线上a点的脱氮率_______(填“>”、“<”或“=”)对应温度下的平衡脱氮率。 ②催化剂Y条件下，温度高于650K时脱氮率随温度升高而下降的原因可能是_______