内容正文:
2024届高三新高考化学大一轮专题复习题--化学反应原理综合题
1.(2023·新疆阿勒泰·统考三模)(我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,关键的一步是利用化学催化剂将高浓度CO2还原成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
(1)已知相关键能数据如表所示,则上述反应的ΔH= kJ•mol-1。
化学键
H-H
H-O
C=O
C-O
C-H
键能/kJ•mol-1
436
464
803
326
414
(2)某温度下,向一定体积的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2,体系达到平衡时CO2的转化率为20%。反应的平衡常数Kx= (对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Kx=,x为物质的量分数,计算结果用分数表示)。
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g),除发生上述反应外(后续称为反应Ⅰ),还发生反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ•mol-1。
①反应I、Ⅱ的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。线 (填“a”或“b”)表示反应Ⅱ的lnK随的变化。升高温度,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
②研究发现,在单原子Cu/ZrO2催化时,反应I的历程以及中间体HCOO*与CH3O*物质的量之比随时间变化如图所示:
第一步:CO2+H2→HCOO*+H*
第二步:HCOO*+2H2→CH3O*+H2O
第三步:CH3O*+H*→CH3OH
下列说法正确的是 (填标号)。
A.任何温度下,反应Ⅰ均可自发进行
B.升高温度时,3步反应速率均加快
C.用不同催化剂催化反应可以改变反应历程,提高平衡转化率
D.反应历程中,第二步反应的活化能最高,是反应的决速步骤
③反应I反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R、C为常数)。
i.该基元反应的活化能Ea= kJ•mol-1。
ii.直线 (填“b”或“c”)表示使用更高效的催化剂时,Rlnk与的关系。
④在密闭容器中,保持投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,一段时间后,测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大,则236℃后图中曲线下降的原因是 ;若气体流速过大,CO2的转化率会降低,原因是 。
2.(2023·广东·广州市第二中学校联考三模)人体内的血红蛋白(Hb)与肌红蛋白(Mb)均可结合,血红蛋白(Hb)与结合的过程存在如下反应:
①
②
③
回答下列问题:
(1) 0(填“>”“<”), (用、表示)
(2)科研人员仅对于反应①进行模拟研究发现,37℃,pH=7.4时氧气分压与达到平衡时与的结合度α(转化率)的关系如图1所示,当pH=7.6时对应的曲线应为 (在下图中绘出)。
(3)已知:气液平衡体系中,例如平衡常数表达式为:。则37℃,pH=7.4时,反应①的平衡常数为
(4)高压氧舱常用于CO中毒治疗。若控制氧分压为80kPa,则37℃,pH=7.4时,达到平衡时与氧气的结合度α(转化率)为 %(保留一位小数)。
(5)血液中还同时存在反应④:,则氧分压 (填“高”或“低”)有利于排出体外。
(6)血液向肌肉细胞输送氧气时还存在反应⑤:,由向肌肉细胞快速提供氧气。正常人Mb含量为,Hb含量为。下列说法正确的是___________。
A.Hb结合氧气的能力强于Mb
B.高氧分压下,血液中浓度增加
C.高海拔居民体内Mb的含量偏高
D.肌肉细胞中Mb浓度不变时,氧气运输达平衡
3.(2023·广东深圳·翠园中学校考模拟预测)我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。异丁烯作为汽油添加剂的主要成分,可利用异丁烷与反应来制备。
反应I:
反应II:
已知:
回答下列问题:
(1)已知:异丁烷,异丁烯,CO的燃烧热热化学方程式的焓变分别为,,,则 (用题目给的反应焓变来表示)
(2)向恒容密闭容器中加入和,利用反应Ⅰ制备异丁烯。已知。