2023届高三化学二轮专题复习——化学反应原理综合题训练

2023届高三化学二轮专题复习——化学反应原理综合题 1．（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)。 2．（2023·福建南平·统考三模）目前工业上将转化为甲醇有多种途径。 途径一：先通过重整生成合成气(CO、)再转化为甲醇，涉及的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： (1)转化为的热化学方程式为___________。 (2)恒温恒容中发生反应Ⅰ和Ⅱ，表明反应达到平衡状态的是___________。 A． B． C．混合气体平均摩尔质量不再改变 D．气体总压不再发生改变 (3)在密闭容器中通入和，发生反应Ⅰ和Ⅱ，在2MPa下进行反应，平衡时或的物质的量分数()随温度()变化如图1所示：    ①图1中，a表示物质___________，变小的原因是___________。 ②500K时，反应分钟达到平衡，测得。反应Ⅱ的平衡常数______。 途径二：利用催化剂吸附氧气形成氧自由基，进而引发甲烷氧化为甲醇。 (4)恒温恒压下甲烷和空气总流量为，改变甲烷流量()对甲烷转化率()的影响如图2所示(空气中氧气物质的量分数按20%计算)。    ①甲烷流量为时，进气中甲烷和氧气的体积比___________。 ②甲烷流量为时，转化率明显降低的原因可能是___________。 3．（2023·湖南邵阳·统考三模）碳及其化合物的资源化利用在生产、生活中具有重要的意义。回答下列问题： I.汽车尾气的处理：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)    △H=-620.4kJ•mol-1。该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如图所示： (1)反应______(填“①”“②”或“③”)是该反应的决速步骤。 (2)反应③的焓变△H=______kJ•mol-1。 II.向一恒容密闭容器中，充入1molCO气体和一定量的NO气体发生反应：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)，如图是3种投料比[n(CO)：n(NO)]分别为2∶1、1∶1、1∶2时，反应温度对CO平衡转化率的影响曲线。 (3)图中表示投料比为2∶1的曲线是______。 (4)m点NO的逆反应速率_____n点NO的正反应速率(填“＞”“＜”或“=”)。 (5)已知T1条件下，投料比为1∶2时，起始容器内气体的总压强为3MPa，则T1℃时该反应的平衡常数Kp=______(MPa)-1(保留两位小数，以分压表示，气体分压=总压×物质的量分数)；p点时，再向容器中充入NO和CO2，使二者分压均增大为原来的2倍，达到平衡时CO的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 III.利用光电催化将CO2还原为CO是很有前景的研