专题10 化学反应原理综合题-【好题汇编】2024年高考化学一模试题分类汇编（全国通用）

专题10 化学反应原理综合题 1．（2024届高考·江苏南通·统考一模）一种燃煤烟气中的捕集和资源再利用技术可通过如下转化过程实现。 转化I是利用风/太阳能电厂过剩电力，将转化为等高值产品。 转化II是利用风/太阳能电厂过剩电力驱动压缩机压缩。 转化III是风/太阳能电厂发电低谷时，利用压缩推动汽轮机，带动发电机发电。 (1)利用氨水可捕集烟气中的捕集、再生过程中含碳物种的变化如图所示。 ①液相中发生转化：。X的结构式为 。 ②已知： 反应的平衡常数 。 ③转化后的溶液通过反应解吸释放。向两份相同的转化后的溶液中分别加入等体积、等浓度的和溶液，加入溶液后释放效果更好的原因是 。 (2)以过渡金属作催化剂，利用如图所示装置可实现“转化1”。 ①写出阴极表面的电极反应方程式： 。 ②在金属催化剂表面发生转化的过程可能为(*表示吸附在催化剂表面)。其中部分物种在催化剂表面的吸附构型如图甲所示，反应历程中的相对能量如图乙所示。与Cu催化剂相比，掺杂了Cs的复合催化剂更有利于的形成，可能原因是 。 (3)从物质转化与资源综合利用角度分析，本工艺中的捕集和资源再利用技术的优点是 。 2．（2024届高考·陕西西安·统考一模）2023年9月杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳中和亚运会。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为 。 (1)该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 总反应的 。 (2)根据以上信息判断 与 制取甲醇的反应在 （填字母）条件下可自发进行。 A．高温 B．低温 C．任何温度 (3)在恒温恒容的密闭容器中，能说明该反应已达到化学平衡状态的是 （填字母）。 A．和 的物质的量之比保持不变 B．气体的平均相对分子质量保持不变 C．单位时间内断裂 键同时断裂 键 D． (4)在 密闭容器中充入 和 合成 测得一定时间内混合气体中 的体积分数 与温度的关系如图所示。 ①若温度为 时，反应15分钟，，则 分钟内的平均反应速率 。 ②点 ，则反应的平衡常数 。 (5)使用惰性电极通过电解原理也可以制取甲醇，其反应装置如图所示： 电极a接电源的 极（填“正”或“负”）；生成甲醇的电极反应式为 。 3．（2024届高考·陕西咸阳·统考一模）甲烷是一种清洁能源，也是一种重要的化工原料，常用作合成甲醇。 (1)1840年瑞士化学家盖斯通过大量的实验证明：不管化学反应是 ，其反应热都是相同的，这就是盖斯定律。已知甲烷、碳单质、氢气的燃烧热分别为、、。则甲烷裂解制备炭黑的热化学方程式为 。 (2)科学家们曾尝试用甲烷催化法消除汽车尾气中的NO，反应的热化学方程式为。 ①该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 ②向绝热、恒容密闭容器中加入一定量的和发生反应，下列能判断该反应到达平衡状态的是 (填字母)。 a．体系中混合气体的压强不变 b．体系中 c．体系的温度不变 d．混合气体的平均相对分子质量不变 e．混合气体的密度不变 (3)以甲烷为原料通过以下反应合成甲醇：。现将和充入恒容密闭容器中，在不同温度和压强下进行上述反应。测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示： ①结合反应原理及图像分析可知：时降低温度， (填“增大”、“减小”或“不变”)； (填“>”、“<”或“=”)。 ②E、F、N点对应的化学平衡常数大小关系为 (用、、表示)。 ③，若F点对应的平衡时，总压强为4MPa，则用分压代替浓度表示F点的平衡常数 (分压总压物质的量分数)。 (4)加氢制甲醇也具有重要的经济价值，其热化学方程式为，已知m为起始时和的投料比。下图中其中投料比最大的是 (填“”、“”或“”)，理由是 。 4．（2024届高考·湖南长沙·高三一模）硫酸工业存在的催化氧化反应： 。几种物质的相对能量如图所示。 回答下列问题： (1)1740年英国人沃德发现了硝化法制硫酸，随之，探究出了NO参与的催化氧化反应的两步基元反应历程： ①   ②   其中， 。能否用与的大小判断决定的催化氧化反应速率的基元反应?并阐释原因 。 (2)某化学学习小组在下列条件下，在起始体积相同的甲、乙两个密闭容器中发生反应。 容器 甲 乙 反应条件 500℃、恒容（1L）