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·安徽·淮南第一中学校联考模拟预测）2021年9月24日，一篇重磅研究论文登上了国际顶级学术期刊《科学》，中国科学院带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。降低大气中CO2含量是当今世界重要科研课题之一，以CO2为原料制备甲烷、甲醇、甲酸等能源物质具有较好的发展前景。问答下列问题： (1)下列关于淀粉说法正确的是_______。 a.淀粉和纤维素都是多糖，其分子式相同        b.淀粉、油脂、蛋白质都是高分子化合物 c.淀粉的特征检验可以用碘化钾溶液            d.淀粉可用于制备葡萄糖、食醋、酿酒 (2)采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该体系中涉及以下两个反应： I.CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g) II.CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g) 恒容条件下，当体系的压强不再变化时，_______ (填“可以”或者“不可以”)说明反应I和II都到达了化学平衡状态。 (3)CO2在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应： 主反应：CO2(g)+4H2(g)→CH4(g)+2H2O(g) ΔH1 K1 副反应：CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g) ΔH2 K2 ①已知2H2(g)+O2(g)→2H2O(g) ΔH3 K3 CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) ΔH4 K4 K1=_______(可以用K2，K3，K4表示) ②用物质的量分数表示的平衡常数记为Kx，已知一定温度下，向起始压强为P的2L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和8mol H2，10 min时主、副反应都达到平衡状态，测得c(H2O)=1.25 mol·L-1，总压变为原来的4/5，则0～10min内v(CH4)= _______mol·L-1min-1，平衡时CH4选择性=_______。(已知CH4的选择性=n(CH4)/[n(CO)+n(CH4)]×100%)，主反应的Kx=_______(列出计算式即可，不必化简) (4)我国科学家已经成功地利用二氧化碳催化氢化获得甲酸，利用化合物1催化氢化二氧化碳的反应过程如图甲所示，其中化合物2与H2O反应变成化合物3与HCOO-的反应历程如图乙所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。回答下列问题： ①化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和_______(填“碳氢键”或“碳氧键”)的形成。 ②从平衡移动的角度看，_______(填“升高”或“降低”)温度可促进化合物2与H2O反应变成化合物3与HCOO-。 ③该历程中最大能垒(活化能)E正=_______kcal/mol。 2．（2022·山西·统考二模）我国中科院天津工业生物所利用光伏发电，将电解水获得的H2与CO2反应合成甲醇，再由甲醇经若干醇促反应合成淀粉，首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成，相关论文在国际学术期刊《自然》上发表。回答下列问题： (1)该研究成果中涉及的能量转换形式为_______ (2)已知：在一定温度和压强下，由最稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该物质的摩尔生成焓。某些化合物的摩尔生成焓如表所示。 化合物 CO2(g) CH3OH(g) H2O(g) 摩尔生成焓/(kJ·mol-1) -395 -200 -242 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2 ①反应Ⅰ的焓变△H1=_______kJ·mol-1。 ②保持温度T不变，在一刚性密闭容器中，充入一定量的CO2及H2，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如表所示。 CO2 H2 CH3OH CO H2O 起始量/mol 4.0 8.0 0 0 0 平衡量/mol n1 3.0 已知起始时总压强为1.5pkPa，平衡时体系总压强为pkPa，则表中n1=_______，反应I的平衡常数Kp=_______。(无需带单位，用含p的式子表示)。 (3)取物质的量浓度为amol·L-1的甲醇，选择不同的工程酶组块作为催化剂反应10h，测得实验数据如表所示。 实验序号 温度(K) 不同工程酶的组块 淀粉(g/L) 1 T1 无 0.21 2 T1 agp-M1 0.38 3 T2 agp-M2 1.82 4 T2 agp-M3 1.24 ①最佳的反应条件为_______ ②已知温度升高，反应生成的淀粉量先