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（新高考七省专用）

专题10 化学反应原理综合题 1．（2024·山西晋城·统考一模）氨是一种重要的化工产品。回答下列问题： (1)已知：①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92.0kJ/mol ②H2(g)+O2(g)H2O(g)  ΔH=-240.0kJ/mol ③2Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s)  ΔH=-1644.0kJ/mol 则反应2NH3(g)+Fe2O3(s)N2(g)＋3H2O(g)+2Fe(s)  ΔH= kJ/mol，该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (2)下列关于合成氨工艺的理解中，正确的有___________(填标号)。 A．控制温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 B．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零 C．NH3易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 D．原料气中N2由分离空气得到，H2由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生 (3)温度为T℃，压强恒定为pMPa，用Fe2O3处理NH3和HCN(起始时NH3的体积分数为58%)的混合气体，部分气体的体积分数随时间的变化如图，反应经30min达到平衡。 ①0~30min内用NH3的压强变化表示的反应速率v(NH3)= MPa·min-1。 ②反应2NH3(g)+Fe2O3(s)N2(g)＋3H2O(g)+2Fe(s)的平衡常数Kp= (MPa)2 (列出计算式即可)；若升高温度，该反应的平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)在催化剂作用下，可用NH3去除NO，其反应原理为4NH3+6NO=5N2+6H2O。不同温度条件下，n(NH3)：n(NO)分别为4：1、3∶1、1：3时，得到的NO脱除率曲线如图所示： ①曲线a中，在温度超过900℃时，NO脱除率骤然下降的原因可能是 。 ②曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是 。 2．（2024届·吉林·统考一模）“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一， CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： Ⅰ：CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g)  ΔH = +247 kJ·mol−1 Ⅱ：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)  ΔH = +41 kJ·mol−1 请回答下列问题： (1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___________。 A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压 (2)反应CH4(g) + 3CO2(g) 4CO(g) + 2H2O(g)的ΔH = kJ·mol−1。 (3)恒温恒压条件下，1mol CH4(g)和1mol CO2 (g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为，H2O (g)的物质的量为bmol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx = (写出含有α、b的计算式；对于反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，，x为物质的量分数)。 (4)恒压、750℃时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。 ①下列说法正确的是 。 A．Fe3O4可循环利用，CaO不可循环利用 B．过程ⅱ，CaO吸收CO2，可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移 C．过程ⅱ产生的H2O最终未被CaO吸收，在过程ⅲ被排出 D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原1molCO2需吸收的能量更多 ②过程ⅱ平衡后通入He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因 。 (5)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R=(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。催化剂X可提高R值，某一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表： 温度/℃ 480 500 520 550 CH4转化率/% 7.9 11.5 20.2 34.8 R 2.6 2.4 2.1 1.8 ①温度升高，CH4转化率增加，CO2 转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②分析催化剂提高R值的原因 。 3．（2024·吉林·统考一模）氢能是一种重要的绿色能源，在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   回答下列问题： (1)①已知反应Ⅲ:，， 则 。 ②反应Ⅰ能自发进行的条件为 。 (2)压强为10