2023届高三化学二轮专题复习—化学反应原理综合题

2023届高三化学二轮专题复习—化学反应原理综合题 1．（2023·甘肃兰州·统考一模）我国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有： 反应I： CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH1 = -49.6 kJ·mol-1 反应： II．CO2(g) +H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH2= + 41.2 kJ·mol-1 当原料组成为n(CO2)：n(H2)=1：3时，上述反应体系在一定条件下建立平衡后，含碳产物中CH3OH的物质的量分数(Y)及CO2的转化率(Q )与反应温度的关系曲线如图所示。 (1)反应CO(g) +2H2(g)CH3OH (g)的焓变ΔH =______________。 (2)据如图判断x_____5(选填 “大于”“小于”或“等于”)，理由是______________。 (3)下列说法正确的有 。 A．升高温度，CO2转化速率减慢 B．恒温恒容条件下，体系密度不变表明反应达到平衡状态 C．5MPa、温度高于300°C后，含碳产物以CO为主 D．5MPa、300~ 400°C范围内， H2O的平衡产量随反应体系温度升高而增大 (4)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入1 mol CO2 (g)和3molH2 (g)，起始压强为4MPa，发生反应I和II。平衡时，CO2(g) 的转化率为40%， CO (g)的物质的量为0.1 mol。反应I的分压平衡常数Kp=____(气体分压 =总压 ×该组分的物质的量分数)。 (5)反应II的正反应速率方程为v正=k正·c(CO2)·c(H2)，逆反应速率方程为v逆=k逆·c (CO)·c(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，只受温度影响。lgk(速率常数的对数)与1/T (温度的倒数)的关系符合如图中的两条线，其中表示lg k逆的是______，理由是_______________。 图中A、B、C、D点的纵坐标分别为a+2、a+1、a-1、a-2，则温度为T1时，反应II的化学平衡常数K=______。 2．（2023·陕西宝鸡·统考二模）实现碳中和方法之一是二氧化碳捕捉再利用，研究CO2转化为CH4、CH3OH、HCOOH的重整技术是科学家研究的热点课题，回答下列问题。 反应i：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1 反应ii：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49kJ·mol-1 (1)已知下表中断裂1mol化学键所吸收的能量数据，则ΔH1=_______kJ·mol-1。 化学键 H-H O-H C-H C=O 能量/kJ 436 463 413 803 (2)在573K时，体积为2L的刚性容器中投入2molCO2和6molH2发生反应ii达到平衡。 ①为了提高CH3OH产率可以采取的措施有_______(任写两项措施)。 ②图1中能表示该反应的平衡常数的对数lnK与(T表示温度)之间的变化关系的曲线是_______(选填“m”或“n”)。 ③测得在相同时间内，不同温度下的H2转化率如图2所示，v(a)逆_______v(c)逆(选填“>”“<”或“=”)；T2温度下该反应的平衡常数K值为_______(保留两位小数)。 (3)在恒容密闭容器中，反应i按进料浓度比c(CO2)：c(H2)分别等于1：2、1：5、1：7时，CO2的平衡转化率随条件X的变化关系如图3所示： ①曲线a的进料浓度比c(CO2)：c(H2)为_______。 ②条件X是_______(选填“温度”或“压强”)，依据是_______。 (4)我国学者探究了BiIn合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理，并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量，如图4所示(带“*”表示物质处于吸附态)。 ①阴极的电极反应为_______。 ②试从图4分析，采用BiIn合金催化剂既优于单金属Bi催化剂，又优于单金属In催化剂的原因_______。 3．（2023·湖南邵阳·统考二模）如今的综合应用越来越成熟。回答下列问题： (1)催化加氢合成涉及如下反应： 反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：  ； 反应Ⅲ：  。 则反应Ⅰ的___________，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (2)和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图1所示：若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为1∶1，写出阳极的电极反应式：___________；当消耗和的物质的量之比为10∶9时，则乙烯和乙烷的体积(相同条件下