内容正文:
2024届高三新高考化学大一轮专题训练题------化学反应原理综合题
1.(2023·重庆·统考三模)运用催化转化法实现二氧化碳的碳捕集和碳利用有利于实现“碳达峰、碳中和”。
I.利用温室气体CO2和CH4制备合成气,计算机摸拟单个CO2分子与CH4分子的反应历程如图1所示:
已知:为1电子伏特,表示一个电子经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。
(1)制备合成气总反应的热化学方程式为___________
(2)向密闭容器中充入等体积的和,测得平衡时压强对数和的关系如图2所示。(压强的单位为MPa)
①___________(填“>”“<"或“=”)。
②温度为时,该反应的压强平衡常数___________。
Ⅱ.合成气制取甲醇。在时,体积为的恒容容器中充入物质的量之和为的和,反应达到平衡时的体积分数()与的关系如图3所示。
(3)当起始,经过达到平衡,内平均反应速率,则该条件CO的平衡转化率为___________;若其它条件不变,在下达到平衡时的体积分数可能是___________(填标号)。
A. B. C. D. E.
(4)当时,达到平衡状态后,的体积分数可能是图像中的___________点(选填“D”“E”或“F”)。
Ⅲ.电化学法制备甲醇的工作原理如图4所示:
(5)通入的一端发生的电极反应式为___________。
2.(2023春·安徽亳州·高三亳州二中校考期中)化学反应中伴随着能量变化,探究各种能量变化是一永恒的主题。
(1)下列变化属于放热反应的是___________(填序号)。
a.生石灰溶于水 b.浓硫酸稀释 c.碳酸氢钠固体溶于盐酸
d.铜溶于浓硝酸 e.氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 f.过氧化钠溶于水
(2)H2O2分解时的能量变化关系如图所示,则H2O2分解反应为_______反应(选填:吸热、放热)。
查阅资料得知:将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中H2O2均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+和___________。
(3)依据氧化还原反应Fe+2Ag+=Fe2++2Ag设计的原电池如图所示。
①电极X的材料是___________。
②X电极的电极反应式为___________;
Ag电极上发生的是___________(填“氧化”或“还原”)反应。
③当有2.8 g铁溶解时,Ag电极增重___________g。
3.(2023·天津和平·耀华中学校考一模)溴代烷的制备,分“氧化”和“溴化”两个过程,回答下列问题。
(1)氧化过程:HBr(g)与O2(g)在合适温度下制备Br2(g)。
已知:T℃时,相关物质的相对能量如表所示:
物质
HBr(g)
O2(g)
H2O(g)
Br2(g)
相对能量/kJ•mol-1
x
y
z
w
此温度下,在恒容密闭容器中充入4molHBr(g)和1molO2(g),测得反应物的平衡转化率为60%。若保持其他条件不变,改为绝热状态,平衡时,测得放出热量为QkJ,则下列关系正确的是_____(填标号)。
A.Q=0.6(2z+2w-4x-y) B.Q<0.6(2z+2w-4x-y)
C.Q<0.6(4x+y-2z-2w) D.0.6(4x+y-2z-2w)<Q<4x+y-2z-2w
(2)溴化过程:在T℃下,向10V0L容器中投入初始浓度均为0.1mol•L-1的Br2(g)和CH4(g),发生反应:Br2(g)+CH4(g)CH3Br(g)+HBr(g)。保持温度不变,压缩容器体积,分别测得不同容积下CH3Br(g)的平衡浓度如表:
容器体积V/L
10V0
3V0
V0
c(CH3Br)/mol•L-1
m
0.09
0.25
当容器体积从10V0L缩小到3V0L时,测得此时容器内仍有四种气态组分,则m=_____;容器体积缩小到V0L时,平衡_____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。T℃时,此反应在容积为10V0L和V0L时化学平衡常数分别为K1、K2,则K1_____K2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)新工艺可将甲烃、HBr和O2混合,直接催化“氧化溴化”:2CH4(g)+2HBr(g)+O2(g)2CH3Br(g)+2H2O(g) △H<0。反应起始物料n(CH4)、n(HBr)、n(O2)分别为2mol、2mol、1mol时,在不同条件下达到平衡,设体系中CH3Br的物质的量分数为x(CH3Br),在T为500℃下的x(CH3Br)~p