2023届高三化学一轮专题复习题—化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题复习题—化学反应原理综合题 1．（2023·内蒙古阿拉善盟·统考一模）2021年国务院政府工作报告时指出：优化产业结构和能源结构，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。 (1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为： CO2+3H2CH3OH+H2O。 ①常温常压下，已知反应的能量变化如图1、图2所示，由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。 ②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入1molCO2和3 mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图3所示。从反应开始到平衡，v(H2)=_______ mol·L-1·min-1；能使平衡体系中增大的措施有_______ (任写一条)。 (2)已知CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g) ΔH= -31.4 kJ·mol-1。 ①温度为T1°C时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1 L的密闭容器中发生反应：CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g) K=2，实验测得：v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)，k正 、k逆为速率常数。T1°C时，k正=_______k逆。 ②温度为T2°C时，k正=1.9k逆， 则T2°C时平衡压强_______ (填“> ”“<”或“=”)T1°C时平衡压强，理由是_______。 (3)我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置(如图4)。阴极上的电极反应式为：_______。 2．（2023·内蒙古呼和浩特·二模）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义；氨的合成一直是科学重点研究课题。请结合所学知识回答以下问题： (1)2007年度诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔，确认了合成氨反应机理。已知。298K、101kPa下，合成氨反应的能量变化如图1所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”表示， “Ts”表示过渡态)。    ①该条件下， N2(g)+ H2(g)⇌NH3(g)， ΔH=___________kJ·mol-1； ②该历程中决速步的活化能( E)为___________kJ· mol-1； (2)1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。“哈伯法”合成氨的工业条件为400-500℃、10~30MPa，是综合考虑了___________因素(至少写两点)； (3)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一；但仍存在耗能高、产率低等问题。因此，科学家在持续探索，寻求合成氨的新路径。图2是用低温固体质子导体作为电解质，用Pt- C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图：    ①Pt- C3N4电极反应产生NH3的电极反应式为___________； ②实验研究表明；当外加电压超过一定值后，发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小，分析其可能原因___________。 (4)据Science报道，我国科学家开发新型催化剂Ba2RuH6在温和条件下合成NH3.已知，向密闭容器中充入5 mol N2和15 mol H2，在该温和条件下合成NH3，相同时间内测得体系中N2的物质的量(mol)与温度、压强的关系如图3所示。    ①P___________1.6MPa(填“>”、“<”或“=”)； ②投料比一定时，随着温度升高，在相同温度： 不同压强下N2的物质的量趋向相等；其主要原因是 _____________。 ③一定条件下，上述合成氨反应接近平衡时，遵循如下方程： v (NH3)=k1p(N2)[ ，v为反应的瞬时速率，即正反应速率和逆反应速率之差，k1、k2分别为正反应和逆反应的速率常数；p(N2)、p(H2)、 p(NH3)代表各组分的分压(分压=总压 ×物质的量分数)： α为常数；工业上以Ba2RuH6为催化剂时， α=0.5.由Q点数据计算=___________MPa-2(保留两位小数)。 3．（2023·广东汕头·统考二模）氨和氨的金属配合物在许多方面有重要应用。回答下列问题： (1)哈伯·博施(Haber—Bosch)法合成氨反应的能量变化如图所示，则合成氨的热化学方程式为：___________________。 (2)合成氨反应的速率方程为：，在合成氨过程中，需要不断分离出氨，可能的原因有_____________。反应在不同条件下达到平衡，设体系中氨气的物质的量分数为，在下的与p的关系、在下的与T的关系如图所示，则____________(填“曲线a”或“曲线b”)表示的是下的与p的关系图像。 (3)银氨溶液可以显著提