2023届高三化学一轮复习：化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮复习：化学反应原理综合题 1．（2022·河南·校联考模拟预测）甲醇(CH3OH)是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”。常用于制造甲醛和农药等。CO2催化加氢制甲醇，极具前景。发生的主要反应如下： I． CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH1= -90.6 kJ·mol-1 II． CO2(g) +H2(g) CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1 III． CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH3 回答下列问题： (1)△H3=___________kJ·mol-1。 (2)对于反应II ，达平衡后，下列措施一定能提高H2转化率的是___________(填字母)。 A．加入适量氢气 B．使用高效催化剂 C．增大n(CO2) D．升高温度 (3)向盛有催化剂的刚性容器中通入n(CO2) ： n(H2)=1 ： 3混合气体，发生III反应。在T1 K和T2 K时，CO2的转化率(α)与时间(t)的关系如图所示。 ①温度：T1___________ (填“＞ ”或“＜”)T2。 ②T2K时，若平衡时体系的总压强为p0，则平衡常数Kp =____(用含有p0的代数式表示)。 (4)已知二甲醚水解可生成甲醇，反应为CH3OCH3(g) +H2O(g) 2CH3OH(g) ΔH，其速率方程式为v正=k正·c(CH3OCH3)· c(H2O)，v逆=k逆·c2 (CH3OH)，k正、k逆为速率常数且只与温度有关。经查阅资料，上述反应平衡状态下存在计算式：lnKc= -A+ B(Kc为化学平衡常数；T为热力学温度，单位为K，A、B为常数且均大于0)。 ①反应达到平衡后，= ____ (用含k正、k逆的代数式表示)，若仅升高温度，k正增大的倍数____ (填“＞”“＜”或“=”，下同)k逆增大的倍数。 ②已知某温度下，上述反应平衡常数Kc =0.5，在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到某时刻测得各组分的物质的量如下： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O 物质的量/mol 0.2 0.2 0.2 此时正、逆反应速率的大小：v正 ____v逆。 2．（2023·全国·高三专题练习）某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应： 回答问题： (1)已知：电解液态水制备，电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。 (2)已知：的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。 ①若反应为基元反应，且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。 ②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______，反应温度t约为_______℃。 (3)在相同条件下，与还会发生不利于氧循环的副反应：，在反应器中按通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中、浓度()如下表所示。 催化剂 t=350℃ t=400℃ 催化剂Ⅰ 10.8 12722 345.2 42780 催化剂Ⅱ 9.2 10775 34 38932 在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，生成的平均反应速率为_______；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是_______。 3．（2022·吉林长春·校联考模拟预测）CO2作为未来的重要碳源，其选择性加氢合成CH3OH 一直是研究热点。在CO2加氢合成CH3OH的体系中，同时发生以下反应： 反应i：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1＜0 反应ii：CO2(g) +H2(g)CO(g) +H2O(g) △H2 (1)反应i在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下可以自发进行。 (2)在特定温度下，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓()。下表为几种物质在298K的标准生成焓，则反应ii的△H2=_______kJ·mol-1. 物质 H2(g) CO2(g) CO(g) H2O(g) (kJ·mol-1) 0 -394 -111 -242 (3)在CO2加氢合成CH3OH的体系中，下列说法错误的是_______(填标号)。 A．增大H2浓度有利于提高CO2的转化率 B．若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应体系已达平衡 C．体系达平衡后，若压缩体积，则反应i平衡正向移动，反应ii平衡不移动。 D．选用合适的催化剂可以提高平衡之前CH3OH