高考化学备考一轮训练：化学反应原理综合题.docx

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1、高考化学备考一轮训练：化学反应原理综合题1（2022全国高三专题练习）利用CO或CO2和H2反应都可以制取甲醇。(1)已知：CO2(g)+H2(g)CO(g)+2H2O(g)H1=+41kJmol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2=-49kJmol-1则反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=_。可以在_进行(填序号)。A高温自发B低温自发C高、低温均能自发D高、低温均不自发(2)利用反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H合成甲醇。TC时向固定容积的密闭容器中充入CO、H2，反应到t时刻测得各组分的浓度如下：物质H2COCH3OH浓度/molL-1

2、0.200.100.40如果该反应的平衡常数K=160，比较t时刻正、逆反应速率的大小：v正_v逆(填“”、“”或“=”)。要提高CO的转化率，可以采取的措施是_(填序号)。A加入催化剂B增大CO的浓度C通入惰性气体D通入H2E分离出甲醇(3)T时，向恒容密闭容器中充入CO2和H2，发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)H。如果CO2和H2的起始浓度分别为amolL-1和3amolL-1，反应平衡时CH3OH的产率为b，则该温度下该反应的平衡常数K=_(用含a、b的表达式表示)。在使用不同催化剂时，相同时间内测得CO2的转化率随温度的变化如下图所示。则催化效果最佳的

3、是催化剂_(填“I”、“II”或“III”)。如果a点已经达到平衡状态，则b点的v正_v逆(填“”、“”“=”或“”或“”“=”或“”“”“=”“”)若想同时增大该反应的反应速率和平衡转化率，应采取的措施是_。乙苯脱氢经历如下过程： T2更有利于发生的“环节”是_， 在该温度下，“吸附环节”的平衡常数为K1，“反应环节”的平衡常数为K2，“脱吸附环节”的平衡常数为K3，则“脱氢环节”的平衡常数为_。(2)为了节省能源，乙苯催化脱氢制苯乙烯的过程可以在CO2气氛下进行。100kPa下，反应气组成n (乙苯)： n (CO2) 按照1：0、1：1、 1：5、1：9投料，乙苯平衡转化率随反应温度变化

4、关系如图。图中n (乙苯)： n (CO2) =1： 9的曲线是_(填曲线标号)。500按此投料时，=_kPa (用最简分数表示)。16（2022春辽宁沈阳高三校联考阶段练习）我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案，努力争取2060年前实现碳中和。为此，研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。(1)以CO2为原料加氢可以合成甲醇，将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行以下两个反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H10CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H20测得温度与转化率、产

5、物选择性的关系如图所示。CH3OH选择性=270C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是_。有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是_(填标号)。A降低温度B使用更合适的催化剂C增大压强D原料气中掺入适量的CO控制温度240C，测得混合气体流速为a L h-1(已换算为标准状况)，则CO2的反应速率_molL-1min-1(写出计算式)。(2)以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：i： 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) H=- 1 59.5kJmol-1ii： NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H= +7

6、2.5kJmol-1iii： 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H反应iii的H= _ kJmol-1。3个反应的G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示，图中对应于反应iii的线是_(填字母)。一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 _ ，已知反应ii的Kp=p，测得平衡时容器内总压为ap，则反应iii的平衡常数Kp=_。17（2022全国高三专题练习）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应I(直接脱氢)：反应II(氧化脱氢

7、)：(1)已知键能：。由此计算生成碳碳键放出的能量为_。(2)高温下，在密闭容器中通入丙烷，发生反应I：反应在初期阶段的速率方程为，其中k为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为，丙烷的转化率为时的反应速率为，则_。对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_(填字母)。A丙烯的生成速率逐渐增大B压强不变时，反应到达平衡状态C升高温度正反应速率增大，逆反应速率减小D与的物质的量之比不变时，反应到达平衡状态平衡时，再通入丙烷，则反应的平衡常数K_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，丙烷的转化率_。(3)对于反应I，总压恒定为，在密闭容器中通入和的混合气体(不参与反应)，在温度为时，的平衡转化

8、率与通入气体中的物质的量分数的关系如图所示，计算时反应I的平衡常数_(以分压表示，分压=总压物质的量分数，保留一位小数)。(4)在温度为时，通入的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图所示。生成的平均速率为_；在反应一段时间后，和的消耗速率比小于21的原因为_。18（2022春江苏南通高三校考期中）炼油、石化等工业会产生含硫(价)废水，处理的方法有沉淀法、氧化法。(1)沉淀法。用如图1装置可以将废水中的硫转化为FeS沉淀。控制其他条件一定，测得出口处硫转化为FeS的沉淀率与溶液pH的关系如图2所示。该装置沉淀废水中的硫的原理可描述为_。pH4时，pH越小，硫转化为FeS的沉淀率越低，原

9、因是_。(2)氧化法。氧化法、H2O2氧化法、催化氧化法等可以将含硫度水中硫元素氧化。氧化法：向含的废水中，加入一定量的溶液，控制溶液的pH为5，可以生成S沉淀。写出该反应的离子方程式：_。H2O2氧化法：向含的废水中，加入H2O2溶液，其他条件一定，测得硫(价)的去除率、S(单质)的生成率与所加H2O2溶液体积的关系如图3所示。当所加H2O2溶液体积大于9mL时，所加H2O2溶液越多，S生成率越低，原因是_。催化氧化法：MnO2-苯胺(MnO2为催化剂、聚苯胺为催化剂载体)可用作空气氧化含硫(价)废水的催化剂。碱性条件下，催化氧化废水的机理如图4所示。a.转化中化合价发生变化的元素有_。b.

10、催化剂使用一段时间后催化效率会下降，处理的方法是用氯仿(CHCl3)浸取催化剂，再将催化剂干燥即可，催化剂使用一段时间后催化效率降低的原因是_。试卷第23页，共23页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1(1) -90kJmol-1 B(2) DE(3) 放热反应，升高温度，平衡逆向移【解析】（1）已知：CO2(g)+H2(g)CO(g)+2H2O(g)H1=+41kJmol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2=-49kJmol-1，盖斯定律计算-得则反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=(-49kJmol-1)-(+41kJmo

11、l-1)= -90kJmol-1。反应的H0，S0，满足H-TS0，需要低温下自发进行，故B正确，故答案为：-90kJmol-1；B；（2）如果该反应的平衡常数K=160，该时刻下浓度熵Qc=100K=160，所以平衡正向移动，比较t时刻正、逆反应速率的大小：v正v逆(填“”、“”或“=”)。故答案为：；要提高CO的转化率，可以采取的措施是A加入催化剂不影响化学平衡，CO的转化率不变，故A错误；B增大CO的浓度，增大了氢气的转化率，CO转化率减小，故B错误；C通入惰性气体，总压增大，分压不变，各组分的浓度不变，平衡不移动，故C错误；D通入H2，反应物浓度增大，平衡向正反应方向进行，CO转化率增

12、大，故D正确；E分离出甲醇，生成物浓度减小，平衡正向移动，CO的转化率增大，故E正确；故答案为：DE；（3）如果CO2和H2的起始浓度分别为amolL-1和3amolL-1，反应平衡时CH3OH的产率为b，设消耗CO2物质的量浓度为x，结合三段式列式计算得到平衡浓度，设消耗CO2物质的量浓度为x， ，=b，平衡状态下得到c(CO2)=(a-ab)mol/L，c(H2)=(3a-3ab)mol/L，c(CH3OH)=abmol/L，c(H2O)=abmol/L，该温度下该反应的平衡常数K= =，则该温度下该反应的平衡常数K=(用含a、b的表达式表示)。故答案为：；相同温度下反应对应的CO2转化率

13、较高，则催化效果最佳的是催化剂(填“I”、“II”或“III”)。如果a点已经达到平衡状态，则b点未达到平衡状态，则b点的v正v逆(填“”、“”或“=”)，正反应为放热反应，c点转化率比a点低的原因是放热反应，升高温度，平衡逆向移，故答案为：；放热反应，升高温度，平衡逆向移。2(1) (2) 降低温度、增加压强等(3) c 【解析】(1)根据图甲可知，反应历程中活化能(能垒)最小是，化学方程式为；起始能量为，生成时能量为，故反应的为；(2)反应热=反应物总键能-生成物总键能，故，故；根据可知，要使平衡向正反应方向移动，可以改变的条件是降低温度、增加压强；(3)a判断转化率大小，需要考虑反应温度高低，催化剂适用温度范围，反应时间长短等因素，a错误；b此结果可能是因为反应放热，温度高平衡逆向移动造成的，也可能是催化剂活性随