2023届高三化学二轮专题训练题—化学反应原理综合题

2023届高三化学二轮专题训练题—化学反应原理综合题 1．（2023·云南·校联考二模）合成氨工业对人类社会发展具有里程碑式的意义，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖。其反应为N2(B) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92. 4kJ ·mol-1，生产流程如图所示：    (1)关于合成氨工业流程，下列说法正确的是_______(填标号)。 A．反应过程中，放出的热量为92. 4kJ时，反应到达平衡状态 B．加压能提高N2的平衡转化率，但降低反应速率 C．铁触媒能提高N2的平衡转化率 D．冷却能提高N2的平衡转化率 E.热交换能充分利用反应热，提高反应速率 (2)实验测定不同条件下，平衡时氨气的含量与起始氢氮比之间的关系如图所示：    ①T0_______420°C (填“>”“<” 或“=”)， a、b、c、d对应平衡常数最大的点是_______。 ②350°C时，该反应的Kp=_______。 (3)可用作合成氨的催化剂有很多，该反应在催化剂LaCoSi作用下的化学吸附及初步表面反应历程如图所示：    注：方框内包含微粒种类及个数、微粒的相对总能量( 括号里数字的单位：eV)。 其中，TS表示过渡态，* 表示吸附态。 ①请写出N2参与化学吸附的反应方程式：_______。 ②以上历程须克服的最大势垒为_______kJ/mol (列出计算式即可)。(已知： 1eV=1. 6×10-22kJ) (4)钌系催化剂是目前合成氨最先进的催化剂，一种钌的化合物晶胞结构如图所示。该晶胞中与Ba2+等距最近的O2-有_______个，若该晶胞边长为a pm，该晶体的密度为_______g· cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值)。    2．（2023·湖北·校联考二模）为促进碳中和，科研工作者利用化学链技术将CO2转化为燃料CO，回答下列问题： (1)化学链技术分为两个过程： 过程一：还原器中，低价态金属氧化物(FeO，Ce2O3、NbO2)载氧体将CO2，还原为CO，选用FeO作还原剂时，可能发生的反应有： 反应I：3FeO(s)+CO2(g)=Fe3O4(s)+CO(g) ΔH1=-9.8kJ·mol-1 反应Ⅱ：6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH2=-189.0kJ·mol-1 反应Ⅲ：C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH3 根据盖斯定理，计算ΔH3=___________kJ·mol-1。 过程二：再生反应器中，可能发生以下两种路径(仅表示转化过程)： 直接再生：MOy→MOx+O2 间接再生：MOy+C→MOx+CO 压强101kPa下，不同金属氧化物直接再生路径和间接再生路径的ΔG随温度变化如图1和图2所示，则在研究温度内，直接再生路径不可行的主要原因是___________。    (2)间接再生时，化学平衡常数随温度变化见图3，则间接再生反应均为___________(填“吸热”或“放热”)反应，根据图3，化学链技术将CO2还原为CO的最优载氧体系为Fe3O4/FeO，其主要原因是___________。    (3)为确定过程一的最佳反应温度，在还原器中按n(FeO)：n(CO2)=3：1投料，达平衡时各组分的物质的量如图4所示。    ①结合(1)中过程一的反应分析，800℃之前，n(CO))随温度升高而增大的原因是_____________。 ②800℃之后的高温条件下，n(CO2)和n(CO)趋于稳定，说明温度对反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡影响不大，但n(FeO)仍在增大，则主要发生的化学方程式为___________。 ③800℃达平衡时，容器内总压为pkPa．n(CO2)=0.66mol。n(CO)=0.33mol，则消碳反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数Kp=___________kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 3．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）将CO2转化为高附加值的化学品或液体燃料是CO2资源化利用的有效方法，其中转换为甲醇是最可能的利用路径，主要涉及反应如下(其他副反应忽略不计)： 反应Ⅰ：CO2 (g) + 3H2 (g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 反应Ⅱ：CO2 (g) + H2 (g) CO(g) + H2O(g) ΔH2 请回答下列问题： (1)已知H2的燃烧热ΔH =akJ·mol −1和CO的燃烧热ΔH =bkJ·mol −1，水的汽化热(1mol H2O从液体汽化为气体所需要吸收的热量)为ckJ·mol −1，则ΔH2 =___________(用含a、b、c的代数式表示)。 (2)若在恒温恒压条件下进行上述反应，下列说法正确的是___________。 A．起始压强越大，平衡时的值