精品解析：广东省广州市2022届高三一模考试(原理综合题)

1. 以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下： I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49kJ·mol-1 II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41kJ·mol-1 III.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　ΔH3 回答下列问题： （1）Kp为分压平衡常数，各反应的lnKp随的变化如图所示。 计算反应III的ΔH3=___________kJ·mol-1，其对应的曲线为___________(填“a”或“c”) （2）在5MPa下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图： ①图中代表CH3OH的曲线为___________(填“m”或“n”)。 ②解释150~250℃范围内CO2转化率随温度升高而降低的原因___________。 ③下列说法错误的是___________(填字母)。 A．H2的平衡转化率始终低于CO2的 B．温度越低，越有利于工业生产CH3OH C．加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的平衡转化率 D．150-400℃范围内，温度升高，H2O的平衡产量先减小后增大 ④270℃时CO的分压为___________，反应II的平衡常数为___________(列出算式)。 2. 焦炉煤气中的有效成分(和CO)的含量高达65%左右，是一种理想的化工产品合成气。 （1）已知：ⅰ、 ⅱ、 ⅲ、 化学键 H—H C—O CO H—O C—H 436 343 1076 465 413 则___________。 （2）甲醇合成反应为强放热反应，冷却剂温度会极大地影响工艺结果，图甲表示冷却剂温度对甲醇产量的影响，由图可知，最合适的冷却剂温度为___________。 （3）向一恒温恒容密闭容器内充入1molCO和1mol，起始压强为，发生反应：。 ①下列能说明反应达平衡的是___________(填序号)。 A．装置内压强不再随时间变化 B．气体密度不再随时间变化 C．CO的体积分数不再随时间变化 D．平衡常数不再随时间变化 ②反应达到平衡后，测得的平衡转化率为80%，求该温度下的平衡常数=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 ③据研究，反应过程中起催化作用的为。实际生产中随反应进行，的量会减少，导致催化效率降低。若在反应体系中充入少量，有利于保持的催化效率不降低，原因是___________。 （4）CO和反应制的路径，大致可以分为四步，其中“”代表物质连接催化剂的位点。 第一步： 第二步： 第三步： 第四步： 请写出第三步的反应式：___________。 3. 光气()在工业上具有重要用途。 （1）相关的化学键键能数据如下表。 化学键 243 330 1076 765 写出工业上采用高温活性炭催化与合成的热化学方程式：___________ （2）在密闭体系中，充入体积比为的和和适量的活性炭，发生反应，实验测得反应平衡体系中的体积分数与压强p和温度T的关系曲线如图所示： ①有利于提高光气()平衡产率的反应条件是___________。 ②图中A点和C点化学平衡常数的大小关系：___________(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___________。若用压强平衡常数，表示，计算B点对应的___________ (用含的式子表示)为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，气体平衡分压=总压×气体体积分数)。 4. 氢气在富氧条件下催化还原NOx(H2-SCR)反应在低温时仍具有高活性和选择性，近年来一直备受研究学者关注。回答下列问题： （1）已知催化剂铑(Rh)表面H2催化还原NO的部分反应机理如下表所示，其他条件一定时，决定H2催化还原NO反应速率的基元反应为_______，基元反应：H2+Rh(s)+Rh(s)=H(s)+H(s)的焓变ΔH=_______kJ/mol。 基元反应 活化能Ea(kJ/mol) H2+Rh(s)+Rh(s)=H(s)+H(s) 12.6 NO(s)+Rh(s)=N(s)+O(s) 97.5 N(s)+N(s)=N2+Rh(s)+Rh(s) 120.9 H(s)+O(s)=OH(s)+Rh(s) 83.7 OH(s)+H(s)=H2O(s)+Rh(s) 33.5 H(s)+H(s)=H2+Rh(s)+Rh(s) 77.8 NO(s)=NO+Rh(s) 108.9 （2）浸渍法合成Pt/Al-M-10-A催化剂对H2还原NO反应的响应如图所示，由图可知该催化剂对化学