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．（2022·天津·高三专题练习）铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。 (1)催化剂可由加热分解制备，反应同时生成无污染气体。 ①完成化学方程式：。______ ②催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，过程的焓变为_______(列式表示)。 ③可用于的催化氧化。设计从出发经过3步反应制备的路线_______(用“→”表示含氮物质间的转化，例如，并在箭头上标注其他反应物)：其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_______。 (2)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡： (ⅰ) Cr2O (aq)+H2O(l)2HCrO (aq) (ⅱ) HCr O (aq)Cr O (aq)+H+(aq) ①下列有关溶液的说法正确的有________ A．加入少量硫酸，溶液的不变 B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加 C．加入少量溶液，反应(ⅰ)的平衡逆向移动 D．加入少量固体，平衡时与的比值保持不变 ②时，，溶液中随的变化关系如图。当时，设与的平衡浓度分别为，则x、y、z之间的关系式为_______=。 2．（2022·全国·高三专题练习）利用CO2合成甲醇、二甲醚技术是有效利用CO2资源，实现“碳中和”目标的重要途径。 (1)开发CO2直接催化加氢合成二甲醚技术是很好的一个研究方向。 主反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.54kJ•mol-1 副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2 ①已知25℃和101kPa下，H2(g)、CO(g)的燃烧热△H分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1，H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1，则△H2=____kJ/mol。 ②其他条件相同时，反应温度对CO2平衡转化率影响如图所示。CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大的原因可能是____。 ③在催化剂作用下，向恒温恒压(250℃、3.0MPa)的密闭容器中充入反应气，n(CO)：(CO2)：n(H2)=1：5：20，反应平衡时测得CO2的转化率为20%，二甲醚的选择性为80%(已知二甲醚的选择性=×100%)，则副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 (2)利用CO2合成甲醇也是有效利用CO2资源的重要途径。将原料气(CO2)：n(H2)=1：3充入某一恒容密闭容器中，只发生CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3<0，在不同催化剂作用下，反应tmin时CO2的转化率随温度的变化如图所示。 ①下列说法正确的是____。 A．使用催化剂I时，d点已达到平衡 B．T3K的平衡常数大于T4K的平衡常数 C．若a点时，v(H2)正=3v(CH3OH)逆，则此条件下反应已达到最大限度 D．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 ②若图中a点时反应已达平衡，现原料气按(CO2)：n(H2)=1：2.8充入同一恒容密闭容器中，在催化剂I的作用下发生反应。请在图中用实线画出了T3K～T5K之间CO2的平衡转化率变化曲线____。 (3)水煤气变换反应的机理被广泛研究，其中有一种为羧基机理，某催化剂催化CO*+H2O*CO2*+H2(g) (*表示吸附态、Ea表示活化能)步骤如下： I.H2O*→OH*+H* Ea1=141.7kJ/mol II._____ Ea2=39.5kJ/mol III.COOH*→CO2*+H* Ea3=132.1kJ/mol IV.______ Ea4=97.4kJ/mol ①请补充其中的一个反应式：II_____。 ②反应CO*+H2O*CO2*+H2(g)的决速步骤是____(填序号)。 3．（2022秋·河北·高三专题练习）研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究热点问题，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题： (1)常温常压下，一些常见物质的燃烧热如表所示： 名称 氢气 甲烷 一氧化碳 甲醇 化学式 已知：   则  __________，该反应在__________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。 (2)在氢气还原的催化反应中，可被催化转化为甲醇，同时有副产物CO生成，为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。 保持压强为3MPa，温度为260℃，向密闭容器中按投料比投入一定量和，不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。 实验组 反应模式 温度/