题型11　反应原理综合题（25题）-2024年高考化学常考点必杀300题（新高考通用）

2024年高考化学常考点必杀300题（新高考通用） 题型11　反应原理综合题（25题） 1．乙醇是一种清洁的替代能源，催化加氢制备乙醇技术是当前的研究热点。 (1)催化加氢制备乙醇的反应为。 ①若要计算上述反应的，须查阅的两个数据是的燃烧热和 。 ②某金属有机骨架负载的铜基催化剂上，加氢生成的部分反应机理如图所示。 过程中两个均参与反应，画出的结构式（注明电荷） 。 (2)乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在其他条件不变时，将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂的反应管，测得转化率、选择性选择性]随温度的变化如图所示。 ①铜基催化剂须含合适物质的量之比的与的晶胞如图所示（立方体），晶体的密度可表示为 （用含的代数式表示，表示阿伏加德罗常数的值）。 ②下均有，其原因是 。 ③范围内，转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是 。 ④温度高于时，催化剂的催化活性下降，其原因可能是 。 2．硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸的关键工序是的催化氧化：  。回答下列问题： (1)该反应在有无催化剂下的部分反应历程如图所示： 的 （填“>”“<”或“=”，下同）0， 。 (2)在不同钒催化剂下，在相同时间内，的转化率与温度的关系如图所示： ①催化性能最佳的催化剂是 （填标号）。 ②已知晶体钾属于立方晶系，晶胞参数为，晶体密度为，则钾晶胞中含有K的原子数为 （列出计算式，设为阿伏加德罗常数的值）。 (3)在一定的温度和压强下，达到平衡时的转化率如下表所示： 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 实际生产中采用的压强为 ，原因是 。 (4)在温度为T、容积为1L的恒容密闭容器中充入和，仅发生反应：，实验测得：、，平衡时的物质的量为，则 。 3．党的二十大报告中强调“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。利用CO2合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在《Nature》杂志上，其涉及的关键反应如下： I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)    △H1=-49.0kJ•mol-1 Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)    △H2=+41.2kJ•mol-1 Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)    △H3= (1)反应Ⅲ的△H3= ，该反应自发进行的条件是 (填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”)。 (2)在该反应体系中，下列有关说法错误的是 。 A．增大H2的浓度有利于提高CO2的转化率 B．升高温度，反应Ⅱ的速率加快，反应I的速率减慢 C．选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量 D．达到平衡后，若压缩体积，反应I平衡正向移动，反应Ⅱ平衡不移动 (3)反应Ⅱ的反应速率v=v正- v逆=k正c(CO2)c(H2)-k逆c(CO)c(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，影响速率常数k的因素有温度和催化剂等。该反应的平衡常数K=，升高温度时，k正-k逆是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)在催化剂作用下，向某恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2，只发生I、Ⅱ两个反应。测得不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示。 已知：甲醇的选择率=×100% ①根据图中数据，温度选择 K达到平衡时，反应体系内甲醇的产量最高。随着温度的升高，CO2的平衡转化率增加，但甲醇的选择率降低，请分析其原因： 。 ②513K时，平衡体系的压强为p0MPa，体系中n(H2O)= mol，反应Ⅱ的Kp= (列出计算式即可)。 4．减排能有效降低温室效应，同时，也是一种重要的资源，因此研究捕集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。 (1)某研究机构成功合成了氮掺杂多孔有机聚合物DLU-1吸附剂，用于烟道气（主要是和）和天然气中的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在1bar，273和298K下的单组分气体吸附等温线如图，请阐述DLU-1吸附剂能做捕获剂的理由： 。 (2)工业上用（和反应合成二甲醚，） ①恒温恒容下，充入等物质的量的和充分反应，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的