2023届高三化学二轮专题训练-化学反应原理综合题

2023届高三化学二轮专题训练-化学反应原理综合题 1．（2022·湖北恩施·恩施土家族苗族高中校联考模拟预测）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 І．二氧化碳利用 途径一：与氢气反应制甲醇CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H—H C—H C—O C=O O—H 键能kJ/mol 436 415 326 803 464 (1)该反应的∆H =_______ (2)总反应在起始物n(H2)：n(CO2)=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下x(CH3OH)~t的如图所示。 图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______； 途径二：与甲烷重整制氢 主反应： ①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1=+ 247kJ/mol 副反应：②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2 ③CH4(g)C(s)+2H2(g) ∆H3= +75kJ/mol ④2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H4 = -172kJ/mol ⑤CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H5 (3)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。 A．增大CO2与CH4的浓度，反应①、②、③的正反应速率都增加 B．移去部分C(s)，反应③、④、⑤的平衡均向右移动 C．加入反应①的催化剂，可提高CH4的平衡转化率 D．降低反应温度，反应①~⑤的正、逆反应速率都减小 (4)目前商业化的CH4/H2O重整Ni基催化剂适合在高水碳比(3.0~5.0)条件下进行，在低水碳比条件下极易积炭，主要积炭反应为上述反应③(CH4裂解)、④(CO歧化)对积炭反应进行计算，得到温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图(图a和图b)，其中表示温度和压强对CH4的裂解反应中平衡炭量影响的是_______(“图a”或“图b”)，选择在高水碳比条件下进行的理由是_______。 Ⅱ．二氧化碳来源 汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的重要原因之一，治理汽车尾气和燃煤尾气是环境保护的重要课题。 在汽车排气系统中安装三元催化转化器，可发生反应：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) 。在某密闭刚性容器中通入等量的CO和NO，发生上述反应时，c(CO)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。 (5)反应速率 v正=k正c2(NO)c2(CO)，v逆=k逆c2(CO2)c(N2)，k正、k逆 分别为正、逆反应速率常数，计算a处v正：v逆=_______。 2．（2022·湖北襄阳·枣阳一中校考模拟预测）丁二烯是生产合成橡胶的主要原料。一定条件下，2，3-二甲基-1，3-丁二烯()与溴单质发生液相加成反应(1，2加成和1，4加成)，已知溶剂极性越大越容易发生1，4加成。现体系中同时存在如下反应： ① ② ③ 由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能(Ea)的关系如下：(其中R为常数)。已知体系中两种产物可通过互相转化，反应历程及能量变化如下图所示： (1)由反应历程及能量变化图示判断，m_______n(填“＞”、“=”或“＜”)，_______。(用含不同活化能的式子表示) (2)其他条件不变的情况下，升高反应温度，对反应_______(填①或②)的速率提高更有利，分析原因_______。 (3)由反应历程及能量变化图示判断，产物中_______(用系统命名法命名)含量更大，若要提高该产物在平衡体系中的物质的量分数，还可采取的措施是_______。 (4)在一定温度下，向某反应容器中加入1.0mol和一定量的发生上述反应。测得的平衡转化率为，平衡时为b mol，若以物质的量分数表示的平衡常数，反应③的平衡常数，则产物的选择性百分比为_______，反应①的平衡常数_______。 3．（2022·四川遂宁·统考模拟预测）二氧化碳、甲烷等是主要的温室气体。研发二氧化碳和甲烷的利用技术对治理生态环境具有重要意义。 (1)已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ/molK1 CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=bkJ/molK2 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=ckJ/mol K3 则催化重整反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的ΔH4=_______，平衡常数K4=_______(用含K1、K2、K3的代数式表示)。 (2)催化重