专题12 化学反应原理综合题-2023年高考化学2年名校模拟题精选分项汇编（全国通用）含答案.pdf

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1、专题十二 化 学反应原理综合题1（2023 广东 校联 考一 模）丙 烯腈(2CH CHCN=)是一种 重要 化工 原料，工业 用“丙 烯氨 氧化法”生产，副产物有 乙腈(4CH CN)、氢 氰酸、丙 烯醛(34CHO)等。以 丙烯、氨 气和 氧气为 原料，在 催化 剂存 在下合 成丙烯腈(33CHN)的主要 反应 如下：反应：()()()()()3 632 3 3 2g3C H NH O CH gg g NO2g 3H+11515kJ mol H=反应：()()()()36 2 34 2CH O C gg g HO g HO+12353kJ mol H=反应：()()()()()34 3 2

2、 33 2g gg 2C H 2NH O 2CH N H O gg 4+3H回答下 列问 题：(1)3H=_1kJ mol。(2)一 定 条件 下，反应 的平衡 常 数为1K，反 应 的平 衡常数 为2K，则 反 应 的平 衡常 数3K=_(用含1K、2K的代数 式表 示)。(3)工业生 产条 件下 的丙 烯 氨氧化 过程 非常 复杂，下 列说法 错误 的是_(填选项 字母)。a.原料 丙烯 可以 从石 油中 分 馏得到b.为提 高丙 烯的 平衡 转化 率和丙 烯腈 的选 择性，需 要研究 高性 能催 化剂c.生产 过程 中要 防止 原料 混 合气中 丙烯 与空 气的 比例 处于爆 炸范 围内

3、 而产 生的 危险d.生产 过程 中会 产生 大量 的含氰 废水，排 放前 不需 要除去(4)当 丙 烯与 氧气 的配 比一定 时，氨气 与丙 烯的 配比(即氨比)与 丙烯 腈收 率的 关系 如图 1 所示，工业 上应选 择合适的 氨比 为_(填选 项 字母)。A 1.00 B 1.16 C 1.24 D 1.30 专题12 化学反应原理综合题-2023年高考化学2年名校模拟题精选分项汇编（全国通用）(5)向某密 闭容 器中，通 入 一定量 的36CH和3NH发生 上述 反应，反应 在_(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件 下可 自发 进行；恒 温 时体 系达 到平 衡后，若 压 缩容

4、器体 积，则 反应 的平衡_(填“向正 反应方向移 动”“向逆 反应 方向 移动”或“不移 动”)。(6)在恒容 条件 下，选取 不 同温度 测得 丙烯 氨氧 化过 程中各 反应 的平 衡常 数，绘制成 T ln K 图(如图 2 所示)，已知反 应 平衡 常数 大于 反应 平衡 常数，在温 度为 673K，其他 条件一 定时，向 恒容密 闭容 器中 充入 一定 量的丙烯，使 氨气 和氧 气浓 度分别 为21e mol L、212e mol L 进 行丙 烯 氨氧 化反应，达 到平 衡时，测 得容器 内()33CHN g和()2HO g浓 度分 别为210.6e mol L、212e mol

5、L，则丙 烯的平 衡 转化 率=_(已知：0.81720e9)2（2022 广东 深圳 一模）N 2O 是 联合 国气 候变 化框 架 公约 所列 六种 温室气 体 之一。目前，直 接催化 分解 法 是消除 N 2O 的主 要方 法，该 过程 中发 生的 反应 如下：i.2N 2O(g)2N 2(g)+O 2(g)H1 ii.2N 2O(g)N 2(g)+2NO(g)H2 iii.4N 2O(g)3N 2(g)+2NO 2(g)H3 回答下 列问 题：(1)根 据 盖斯 定律，反应 2NO(g)+O 2(g)2NO 2(g)的 H=_(写出 代数 式即 可)。(2)已知反 应 i 在任 意温

6、度下 均 能自 发进 行，则反应 i 为_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)反应 i 的 势能 曲线 示意 图如图(表示 吸附 作用，A 表示 催化 剂，TS 表示 过渡 态 分子)：过程 中 最大势 能垒(活化 能)为_kcalmol-1。下 列有 关反应 i 的说 法 不正确 的是_(填 标号)。A 过 程 中 有极 性键 断裂 B 过 程、中 都有 N 2 生成 C 该 反应 中只 有两 种物 质能 够 吸附 N 2O 分子 D 过 程 中间 体 AO 2 可释 放 O 2 也可 吸附 N 2O 分子(4)模 拟 废气中 N 2O 直 接催化 分 解过 程。515 时，将模 拟废 气(

7、N 2O 体积 分数为 40%)以 6000m3h-1的速度 通过 催化 剂，测得 N 2O 的转 化率 为 40%，则 平 均反 应速率 v(N 2O)为_m3h-1。欲提 高 N 2O 的 转化率，可 采取 的措 施为_(任写 一条)。物质 N 2 N 2O O 2 CO 2 NO NO 2 n(投料)/mol 19 34 6.5 25 0 0 n(平衡)/mol 50 x 20 25 2 2 T 和 P 0kPa 时，在恒 压 密闭容 器中 进行 模拟 实验。各组 分的 相关 信息 如表：其中 x=_，N 2O 的 平衡转 化 率为_(保 留三 位有 效数字)；该 温度 下，反应 2N

8、2O(g)2N 2(g)+O 2(g)的 压 强平 衡常数 Kp=_kPa(以分压 表示，分 压=总压 物质 的量 分数)。3（2023 江西 赣州 统考 一模）将 CO 2 转化 为高 附加 值碳基 燃料，可 有效 减少 碳的排 放。在催 化剂 作用 下CO 2 甲烷 化的 总反应 为：12CO 2(g)+2H 2(g)12CH 4(g)+H 2O(g)，H总K p 总，该 反应分 两步完 成，反应 过程 如下：CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g)，H 1K p1 CO(g)+H 2(g)12CO 2(g)+12CH 4(g)，H 2K p2 回答下 列问 题：(1)催 化

9、 剂的 选择是 CO 2 甲 烷化技 术的 核心。在两 种 不同催 化剂 条件 下反 应相 同时间，测 得 CO 2 转 化率和 生成 CH 4 选择 性随 温度 的变 化如图 所示。对比上 述两 种催 化剂 的催 化性能，工 业上 应选 择的 催化剂 是_，使 用的合 适温 度为_。(2)在某温 度下，向 恒容 容 器中充 入 7molCO 2 和 12molH 2，初 始压 强为 19kPa，反 应经 10min 达 到平 衡，此时 p(H 2O)=5kPa，p(CO)=4kPa，则 总反 应的 v(H 2)=_kPamin-1。试 计 算该温 度下 反应 的K p1_(用平 衡分 压代替

10、 平衡 浓度)；在该 平衡 体 系，若保 持温 度不 变压 缩 容器 的体 积，CH 4 的物 质的量_(填“增加”“减小”或“不变”)，反应 的平衡 将_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(3)为研究 反应 过程 的热 效 应，一 定温 度范 围内 对上 述反应 的平 衡常 数 K p 进行 计算，得 lgKp-T 的线 性关系如图：则 T 1 温 度下 K p1=_，从 图像 分析 反应 的 H 1_0(填“”“”或“=”)。4（2022 陕西 西 安中 学模拟 预 测）氮 及其 化合 物的利 用 是科 学家 们一 直在 探究 的 问题，它们 在工 农业生 产和生命 活动 中起 着重 要

11、的 作用。(1)已知：2C(s)+O 2(g)=2CO(g)H=-221kJmol-1 C(s)+O 2(g)=CO 2(g)H=-393.5kJmol-1 N 2(g)+O 2(g)=2NO(g)H=+181kJmol-1 若某反 应的 平衡 常数 表达 式为 K=()()()()22222c N c COc CO c NO，请写 出此 反应 的 热化学 方程 式：_。(2)汽车尾 气中 的 NO 和 CO 在一 定条 件下 可发 生反应 生 成无 毒的 N 2 和 CO 2。将 NO 和 CO 以一 定的 流速 通过两种 不同 的催 化剂(cat1、cat2)进行 反应，相同 时 间内测

12、得的 脱氮 率(脱氮 率即 NO 的转 化率)如 图所 示。M点_(填“是”或“不是”)对应温 度下 的平 衡脱 氮率，理由 是_。(3)通过 NO x 传感 器可 监测 NO x 的 含量，其 工作 原理 如图。Pt 电极 上发 生的 是_ 反应(填“氧化”或“还原”)。写出 NiO 电极 上的电 极 反应式：_。(4)某温度 下，在一 密闭 容 器中充入 一定量 NO(g)发生 反应 4NO(g)N 2(g)+2NO 2(g)H0，其 正反 应速率 表达 式为 v正=k正cn(NO)(k正 为速率 常数，只 与温 度有 关)，测 得反 应速 率和 NO 浓度的 数据 如表 所示。序号 c(

13、NO)/(molL-1)v 正/(molL-1s-1)0.10 4.0010-9 0.20 6.4010-8 0.30 3.2410-7 则 k正=_mol-3L3s-1；下列 对于 该反 应的 说法 正确的 是_(填标 号)。A 当混 合气 体颜 色保 持 不变时，反 应达 到化 学平 衡状态 B 当()()22nNn NO的比值 保持 不变 时，反应达 到化 学平 衡状 态 C 反 应达 到化 学平 衡状 态时，每消耗 0.1molNO 就会 消耗 0.05molNO 2 D 反 应达 到平 衡状 态后，若 降低 温度，则 混合 气体 的 颜色 变浅 E.反 应达 到平 衡状 态后，若减小

14、 压强，则 混合 气体 的平均 相对 分子 质量 减小 5（2023 广东 深圳 统 考一模）苯乙 烯是 生产 塑料 与合 成 橡胶 的重 要原 料。2CO氧化乙苯 脱氢 制苯 乙烯 的反应为：反应 I：()()2H Og C Og+H 已知：反应 II：11117.6kJ mol H=+反应 III：()()()()22 2CO g H g CO g H O g+1241.2kJ mol H=+回答下 列问 题：(1)反应 I 的 H=_。(2)下列关 于反 应 I III 的说 法 正确 的是_(填 标号)。A 及 时分 离出 水蒸 气，有 利 于提 高平 衡混 合物 中苯 乙 烯的 含量

15、 B()()2n CO:n CO保 持恒 定时，说 明反应 I 达到 化学 平衡 状态 C 其 他条 件相 同，反应 II 分别在 恒容 和恒 压条 件下 进行，前者 乙苯 的平 衡转 化率更 高 D 反 应 III 正反 应的 活化 能小于 逆反 应的 活化 能(3)在催化 剂MOxy作用下，2CO氧化 乙苯脱 氢制 苯乙 烯可 能存 在如下 图所 示反 应机 理：该机理 可表 示为 以下 两个 基元反 应，请补 充反 应：()()()2 1MO s HO gx y+；：_.(4)常压下，乙 苯和2CO经 催化剂 吸 附后 才能 发生 上述 反应 I。控 制投 料比()2n COn(乙苯)分

16、 别为 1 1、5 1 和 10 1，并在 催化 剂作用 下发 生反 应，乙苯 平衡转 化率 与反 应温 度的 关系如 图所 示：乙苯 平衡 转化 率相 同时，投料 比越 高，对应 的反 应温度 越_(填“高”或“低”)。相同 温度 下，投料 比远 大于 10 1 时，乙苯 的消 耗速率 明显 下降，可 能的 原因是：乙苯 的浓 度过 低；_。850K 时，反 应经 t min 达到图 中 P 点所 示状 态，若 初 始时 乙苯 的物 质的 量为 n mol，则 v(苯 乙烯)_1mol min。(5)700K 时，向恒 容密 闭容器 中 加入 过量3CaCO和一定 量乙 苯，初 始和 平衡

17、时容 器内 压强分 别为1kPa p和2kPa p，则平 衡 时苯 乙烯 的分 压为_kPa(以含 有1p、2p、p 的代数 式表 示)。已 知：混 合 气体 中某组分的分 压等 于总 压与 该气 体物质 的量 分数 之积；以 平衡分 压代 替平 衡浓 度进 行计算，可 得反 应的 分压 平衡常数pK。()()()700K32CaCO s CaO s CO g+pkPa Kp=6（2023 河 北石 家庄 统考一 模）二甲 醚是 重要 的有机 合 成原 料：工 业上 常用合 成 气(主要成 分为 CO、2H)制备二 甲醚，其 主要 反应 如下：反应：()()()23CO g 2H g CH O

18、H g+，1H 反应：()()()3 33 22CH OH g CH OCH g H O g+，12H=-23.5kJ mol 反应：()()()()2 22CO g H O g CO g H g+，13H=-41.2kJ mol(1)已知 298K 时，由 稳定 态单 质 生成1mol 化合物 的焓 变称 为该 物质的 标准 摩尔 生成 焓()fm H。几种物 质的标准摩 尔生 成焓 如下 表所 示，据 此计 算1H=_1kJ mol。物质()CO g()2Hg()3CH OH g()1fm H kJ mol 110.5 0.0 201.2(2)已知 G H TS=，G 随温 度变 化的 三

19、 种趋势 如下 图中 线条 所示。能用 来表 示反 应 的线 条是_(填线 条字 母)。(3)在Zn Ox催 化剂 的作 用下 发生反 应，其可 能反 应机 理如 下图所 示。根据 元素 电负 性的 变化 规律，图中 反应 步骤 可 描述为_。在合 成甲 醇过 程中，需 要不断 分离 出甲 醇的 原因 为_(填 选项 字母)。a 有 利于 平衡 正向 移动 b 防止 催化 剂中 毒 c 提 高 正反应 速率(4)一定温 度下，在 体积 为 2L 的刚性 容器 中充 入()4mol CO g和()28mol H g制备 二甲醚，4min 时达到 平衡，平衡时()CO g的 转化 率为 80%，(

20、)12c H=1.4mol L，且()()3 33c CH OH=2c CH OCH。0 4 min 内，()v CO=_11mol L min。反应 的平衡 常数cK=_(保留 三位 有效 数字)。(5)实 际 工业 生产 中，需要在 260、压 强恒 为 4.0MPa 的反 应釜中 进行 上述 反应。初 始时向 反应 釜中 加入()0.01mol CO g和()20.02mol H g，为 确保 反应 的连 续性，需向 反应 釜中 以()()2n CO:n H=1:2、进气 流量10.03mol min 持续通 入原 料，同时 控制 出气流 量。需控 制出 气流 量小 于进 气流量 的原

21、因为_。已 知出 气流 量为10.02mol min，单位 时间内()CO g的 转化 率为 60%，则 流 出气 体中()2CO g的百分 含量为_。7（2022 山东 济南 一 模）环戊烯()常用 于有 机合 成及 树脂交 联等。在 催化 剂作 用下，可通 过环 戊二烯()选择性 氧化 制得，体 系中同 时存 在如 下反 应：反应 I：(g)+H 2(g)1K(g)H 1=-100.3 kJmol-1 反应 II：(g)+H 2(g)=2K(g)H 2=-109.4 kJmol-1 反应 III：(g)+(g)3K 2 H 3 已知选 择性 指生 成目 标产 物所消 耗的 原料 量在 全部

22、 所消耗 原料 量中 所占 的比 例。回 答下 列问 题，(1)反应 III 的 H 3=_kJmol-1。(2)为研究 上述 反应 的平 衡 关系，在 TC 下，向 某密闭 容 器中 加入 a mol 的环 戊二烯 和 4 mol H 2，测得平 衡时，容 器中 环戊 二烯 和环 戊烷()的物质 的量 相等，环戊烯 的选 择性 为 80%，此 时 H 2 的 转化 率为 _%，反 应 III 以物 质的量 分数 表示 的平 衡常 数 K x3=_。(3)为研究 不同 温度 下催 化 剂的反 应活 性，保持 其他 条件不 变，测得 在相 同时 间内，上述 反应 的转 化率 和选择性与 温度 的

23、关 系如 图所 示。该氢化 体系 制环 戊烯 的最 佳温度 为 _；30C 以上时，环 戊烯 的选 择性 降低的 可能 原因 是_(填标号)。A 催 化剂 活性 降低 B 平 衡常 数变 大 C 反 应活 化能 减小(4)实际生 产中 采用 双环 戊 二烯()解聚成 环戊 二烯：(g)解聚二 聚 2 H 0。若将 3 mol 双环 戊二 烯通 入恒容 密闭 容器 中，分别 在 T 1 和 T 2 温度 下进 行反应。曲线 A 表示 T 2 温度下 n(双环戊二 烯)的变 化，曲线 B 表示 T 1 温度下 n(环戊 二烯)的变化，T 2 温度 下反 应到 a 点恰 好达 到平 衡。曲线 B 在

24、 T 1 温 度下 恰好 达到平 衡时 的点 的坐 标为(m，n)，则 m_2(填“”“”“”或“=”)。8（2023 河南 郑州 统 考一模）金 属锌 具有 储量 丰富、电池 理论 容量 高、氧 化还 原 电位 低、对 环境 友好等 诸多优势；锌 的化 合物 在防 腐、电 镀、医学、纺 织等 领域有 诸多 应用。(1)一种水 性电解 液25Zn V O 离子 选 择双隔 膜电 池如 图所 示。放电结 束后 对左 侧电 极片 进行紫 外测 试，可观测 到在 765nm 处有 一个 较强 的 吸收 峰，在 615nm 处有 一 个肩 峰，与标 准4VOSO图像 吻合。(注：4VOSO可溶于水，强

25、 碱性 环境 下2Zn+最终转化 为()24Zn OH)。该 电池中 b 膜为_ 离子交 换膜。(填“阴”或“阳”)该电 池正 极的 电极 反应 式为_；当 电路 中转移 1mol 电子 时，25VO电极质 量 减少_g。(2)2ZnCl的浓溶 液可 形成 配合 酸()2H ZnCl OH，因此2ZnCl浓溶 液常 用作 除锈 剂。16mol L 的2ZnCl溶液的酸性 就相 当千pH 1=的酸。根 据以上 信息，请 写出2ZnCl的浓 溶液除 铁锈()23 2Fe O nH O 的化 学方 程式_。(3)已知()2Zn OH难溶于 水，在 强碱 溶液中 发生 反应()()()()()224Z

26、n OH s 2OH aq Zn OH aq+，下 图是二 价锌在水 溶液 中的 存在 形式 与 pH 的关 系，其中 c 为2Zn+或()24Zn OH浓度的 值。()sp2Zn OH K=_。向()214Zn OH 0.1mol L c=的溶液 中加 入等 体积10.4mol L 的 HCl 后，体系 中的 Zn 元素主 要以_(写微 粒符 号)形式存 在。9（2022 安徽 六安 模 拟预测）气 态含 氮化 合物 是把双 刃 剑，既 是固 氮的 主要途 径，也是 大气 污染 物。气 态含氮化 合物 及相 关反 应是 新型科 研热 点。回答 下列 问题：(1)用 NH 3 催 化还原 NO

27、x 可以消 除氮 氧化 物的 污染。已知：4NH 3(g)+3O 2(g)=2N 2(g)+6H 2O(g)H=-akJ/mol N 2(g)+O 2(g)=2NO(g)H=-bkJ/mol 写出 N 3 还原 NO 至 N 2 和水 蒸 气的 热化 学方 程式_。(2)恒 容 密闭 容器 中，在 Ni 作催化 剂条 件下，NH 3 分解 反 应如 下：2NH 3(g)N 2(g)+3H 2(g)，不同 温度 下，NH 3 分解 率随 时间 变化 如图 所 示，v正=k正c2(NH 3)，v逆=k逆c(N 2)c3(H 2)；NH 3 的初始 浓度 为 c 1，T 1 时 NH 3分解反 应达

28、 到平 衡时k=k正逆_；曲线 中，k正-k逆 值较小 的曲 线为_。(3)东南大学 王金 兰课 题组提 出 合成 氨的“表 面氢 化机理”如 图所 示，在 较低 的电 压下实 现氮 气的 还原 合成 氨。已知：第一步：*+H+e-=*H(快)(吸附在 催化 剂表 而的 物种 用*表示)第二步：N 2+2*H=中 间体(吸附在 催化 剂表 面)(慢)第三步：_(快)第三步 的方 程式 为_，上述 三步 中的 决速 步为 第二步，原 因是_。该 法 较传 统工 业合 成氨 法，具有能 耗小、环 境友 好的 优点。(4)向一恒 定温 度的 刚性 密 闭容器 中充 入物 质的 量之 比为 1：1 的

29、 N 2 和 H 2 混合 气体，初始 压强 为 30MPa，在不同催 化剂 作用 下反 应，相 同时间 内 H 2 的转 化率 随温度 的 变化 如图 所示，b 点 v正_v逆(填“、或“=”)。图中 a 点混 合气 体平 均相 对分子 质量 为 18.75，a 点对 应 温度 下反 应的 平衡 常数 Kp=_(保留 两位有 效数字，Kp 为 以分 压表 示的 平衡常 数，分压=总压 物 质的量 分数)(5)氨不仅 应用 于化 肥生 产，也可 以应 用于 能源 领域，与氢 氧燃 料电 池比，氨 氧燃料 电池 有其 独特 优势，某研究小 组设 计的 氨氧 燃料 电池装 置如 图：则 电极 1

30、的电 极反 应式 为_，标准 状况 下，当 3.36LO 2 参 加反 应时，生成 N 2 的物 质的 量为_。10（2023 江西 南昌 统考一 模）近年，甲 醇的 制取 与应用 在全 球引 发了 关于“甲醇经 济”的 广泛 探讨。以下是两种 制取 过程：一、利 用 CO 2 制取 甲醇 当原料 组成 为 n(CO 2)：n(H 2)=1：3 通入 某密 闭容 器，合 成 CH 3OH 的反 应体 系中主 要包 含以 下反 应：反应：CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g)H 1 反应：CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g)H=+41.2kJ/mol(

31、1)已知反 应 的 v 正=k正c(CO 2)c(H 2)，v逆=k逆c(H 2O)c(CO)(k正、k逆 为 速率常 数，与 温度、催 化剂 有关)若平衡 后升 高温 度，则kk逆正 _(填“增大”、“不变”或“减小”)；若 反应 体系 在恒容 容器 中发 生，下列情况 下反 应一 定达 到平 衡状态 的是_。A 容 器内 的压 强不 再改变 B 容 器内 气体 密度 不再 改变 C 容 器内 c(CO 2)：c(H 2)：c(CO)：c(H 2O)=1：1：1：1 D 单 位时 间内，断 开 C=O 键的 数目 和断开 H-O 键 的数目 相同(2)维持压 强为 6.4MPa，测 得不同

32、温度 下，反应 经过 相 同时间 时 CO 2 的转 化率、甲 醇的选 择性 如图 所示CH 3OH的选择 性=()()()33n CH OHn CO+%nC100H OH产生产生 产生。H 1_0(填“”)，判断 的依 据是_。T 1K 时，若反 应从 开始到 达到 a 点所 用时 间为 5 min，则 v(CH 3OH)=_ MPamin-1，反应 的K p=_(K p 指用 平衡分 压代 替平 衡浓 度进 行计算 的平 衡常 数，A 的平 衡 分压=p总A 的物 质的量 分数，计 算结 果保 留 2 位有 效数字)。二、利 用烯 烃催 化制 取甲 醇 制取过 程中 发生 如下 反应：反应

33、 I：C 3H 6(g)+3H 2O(g)3CH 3OH(g)H 2 反应 II：C 2H 4(g)+2H 2O(g)2CH 3OH(g)H 3 反应 III：3C 2H 4(g)2C 3H 6(g)H 4(3)反应 I、III 的 vantHoff 实验数 据如 图所 示(vantHoff 经验公 式 RInK=-HT+C，H为标准焓 变，K 为平衡常数，R 和 C 为 常数)。根 据 图判 断：H 3=_(用含 H 2 和 H 4 的计 算式 表示)，反 应 III 的H_ kJ mol-1。11（2022 四川 成都 模拟 预测）某兴 趣小 组了 解到 空气燃 料实 验系 统可 利用 二

34、氧化 碳和 水直 接合 成甲 醇，结合新 闻信 息他 们推 测其 工作时 反应 原理 如下：I.CO 2(g)+H 2O(l)CO(g)+H 2(g)+O 2(g)H=+akJmol-1 II.CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)H=-bkJmol-1 已知：2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l)H=-ckJmol-1(1)2CO 2(g)+4H 2O(l)=2CH 3OH(g)+3O 2(g)的H 为_kJmol-1(2)其他条 件不 变，CO 2 平 衡转化 率与 温度 的关 系如 下图所 示，T 1 之前 CO 2 平 衡转化 率随 温度 升高 而增 大的原因是_ (3)

35、T 时，在体 积为 2L 的密 闭 容器 中加入 2molCO 和 1molH 2 发生 反应，经 5min 达 到 平衡，此时 H 2 的浓度为 0.1molL-1。回 答下 列 问题：下列 叙述 能判 断反 应达 到平衡 的是_(填正确 答案 标号)；A v正(CO)=2v逆(H 2)B 消 耗 0.1molCO 的 同时消 耗 0.1mol 的甲 醇 C CO 转化 率不 再变 化 D 混 合气 体的 密度 不再变 化 05min 内用 CO 表示 的 反应速 率为_，反 应 的平 衡常数 K=_；T 时，向容 器中 再加入 2molCO 和 1molH 2，重新 达 到平 衡时 CO

36、的浓 度_(填“大于”“小于”或“等于”)原平 衡的 2 倍。(4)利 用 原电 池原 理同 样可以 处理 CO 2 变 废为 宝，下图 是“Na-CO 2”电 池工 作原理，吸 收的 CO 2 都转 化为固 体沉 积 物，其中 有二 转化为 Na 2CO 3 固体，电 池正 极的 电极反 应式 为_。12（2023 江西 上饶 统 考一 模）我国 对世 界郑 重承诺：2030 年前 实现 碳达 峰，2060 年 前实 现碳 中和。研 发针对二 氧化 碳的 碳捕捉 和碳 利 用技 术是 其中 的关 键。(1)工业尾 气中 的 CO 2 可以用 NaOH 溶 液捕 获。常温下，如果 实验 测得

37、捕获 CO 2 后 的溶 液中 c(-3HCO)：c(2-3CO)=2：1，则 此 时溶 液的 pH=_(已知 常温 下，H 2CO 3 的 K a1=4.010-7：K a2=5.010-11)。(2)利用 CO 2 制 备 甲醇，其反 应 方程 式为 CO 2(g)+3H 2(g)催化剂CH 3OH(g)+H 2O(g)。已知 CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g)H=+41.3kJmol-1 CO(g)+2H 2(g)=CH 3OH(g)H=-90.8kJmol-1 则该反 应 CO 2(g)+3H 2(g)催 化 剂CH 3OH(g)+H 2O(g)的 H=_。(3)为

38、探究 用 CO 2 生产 甲醇的 反 应原理 CO 2(g)+3H 2(g)催化剂CH 3OH(g)+H 2O(g)，现 进行 如 下实 验：在 2L 恒温密闭容 器中，充 入 0.04molCO 2 和 0.08molH 2，测 得其压 强 p-t 变化(如图 1)曲线 I 所示。用 CO 2 来表 示 5min 内的化 学 反应 速率 v(CO 2)=_。其他 条件 相同 时，若只 改变某 一条 件，曲线 由 I 变 化为 II，则改 变的 条件是_。该 温度 下，此反 应的 平衡 常数 K p=_Pa-2(保 留三位 有效 数字)。(用平 衡分 压 代替 平衡 浓度 计算，分压=总压该

39、组分的 物质的量各组分的总物质的量)(4)O 2 辅 助的 Al-CO 2 电池电 容 量大，能有 效捕 获利用 CO 2，其工 作原 理如 图 2 所 示。其 中，离子 液体 是优 良的溶剂，具 有导 电性；电池 反应产 物 Al 2(C 2O 4)3 重要 的化工 原料。此 电池 的正 极区反 应式 有：6O 2+6e-=62O，_，当 电解 过程 中有 lmolAl 2(C 2O 4)3 生成，则参 与 反应 O 2 的物 质的 量是_。13（2022 江西 模拟 预测）国家主 席习 近平 提出 了中 国应对 气候 变化 的两 个目 标：二氧 化碳 排放 力争 于 2030年前达 到峰

40、值，于 2060 年前 实 现碳 中和。因 此，研发 CO 2 利 用技 术、降低 空气 中 CO 2 含 量成 为了 研究 热点。为 减少 CO 2 对环 境造 成的 影响，可采 用“CO 2 催化 加氢 制 甲醇”方 法将 其资 源化利 用。该 反应 体系 中涉 及以下两个 反应：I.CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g)H 1 II.CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g)H 2 回答下 列问 题：(1)反应 I、II 的 InK(K 代 表化学 平衡 常数)随1T(温度的 倒数)的变 化如 图所 示。H 1_0(填“大于”或“小于”或“等于”)；

41、升 高温度，反应 CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)的化 学平 衡常 数_(填“增大”或“减小”或“不变”)。(2)上述反 应体 系在 一定 条 件下建 立平 衡后，下 列说 法正确 的有_。A 增 大 CO 的浓 度，反应 I 的平 衡向 正反 应方 向移 动 B 降 低温 度，反应 I 和 II 的正、逆反 应速 率都 减小 C 恒 温恒 容下 充入 氦气，反 应 I 的平 衡向 正反 应方 向移动 D 增 大压 强，反应 I 和 II 重新达 到平 衡的 时间 不同(3)恒压下 将 CO 2 和 H 2 按体 积比 1：3 混合，在 不同催 化 剂作 用下 发生 反应 I 和

42、反应 II，在相 同的 时间段 内CH 3OH 的选 择性 和产 率随温 度 的变 化如 图。其中：CH 3OH 的选 择性=32CH OH 的 物质 的量反 应的CO 的物 质 的 量100%在上 述条 件下 合成 甲醇 的工业 条件 是_。A 210 B 230 C 催化 CZT D 催 化剂 CZ(Zr-1)T 在 230 以 上，升高 温度 CO 2 的转 化率 增大，但 甲醇的 产率 降低，原 因是_。(4)恒温恒 压密 闭容 器中，加入 2molCO 2 和 4molH 2，只 发 生反应 I 和反 应 II，初 始 压强为 p 0，在 300 发生反 应，反应 达 平衡 时，CO

43、 2 的 转化 率为 50%，容器 体积 减小 20%.则达 到平 衡时 H 2 的 转化 率为_，反应 II 的 平衡 常数 K=_(保留 两位 有效 数字)。14（2023 安徽 合肥 统考一 模）空 间站2CO还原转 化系 统能把 呼出 的2CO捕集、分离 并与空 间站 电解 水系统产生 的2H进行加 氢处 理，从而实 现空 间站 内物 料的 循环利 用。(1)一种借 助光 将2CO转化为4CH的 催化机 理如 图所 示。该转 化过程 总反 应的 化学 方程 式是_；图 中 所示的各 物质 中，含有 极性 共价键 的非 极性 分子 是_(填化 学式)。(2)一定条 件下，2CO和2H还

44、可发生 如 下两 个平 行反 应：i.22 2CO(g)H(g)CO(g)H O(g)+1H ii.22 3 2CO(g)3H(g)CH OH(g)H O(g)+1249.5 kJ mol H=已知 相关 键能 数据 如下 表：化学键 HH HO CO=CO=键能/1kJ mol 436 464 803 1072 则 反应 i 的1H=_1kJ mol。为了 提高3CH OH的产 率，理论 上应采 用的 措施 是_(填标号)。A 低 温低 压 B 高温 低压 C 高 温高 压 D 低 温高压 保持 温度533 K，压强3 MPa，按投 料比()()22CO 1H3nn=向密闭 容器 中充 入2

45、CO和2H，反应 相同 时间 测得 不同催化 剂下2CO转化 率和3CH OH选择 性的相 关实 验数 据如 下表 所示(已知3CH OH选择性：转 化的2CO中生成3CH OH的百 分比)。催化剂 2CO转化率 3CH OH选择性 cat.1 21.9%67.3%cat.2 36.1%100.0%上述条 件下，使 用 cat.2 作 催化剂，下 列说 法能 判断 反应 ii 达到 平衡 状态 的是_(填 标号)。A 气 体压 强不 再变 化 B 气 体平 均相 对分 子质 量不 再 变化 C 3CH OH和2HO 的物质 的量 之比 为1:1 D 2CO和2H的物质 的量 之比 不 再变化(

46、3)一定条 件下，向0.5 L恒 容密闭 容 器中 充入21 mol CO和23 mol H，只 发生 上述反 应 ii，达 平衡 时，2H的转化率 为 80%，则 该温 度下 的 平衡 常数 K=_(保 留两位 小数)。(4)若 恒 容密 闭容 器中 只发生 上 述反应 i，在进 气比()()22CO:H nn不同、温 度不 同时，测 得相 应的2CO平衡转 化 率如 图所 示。则 B 和 D 两点 的温 度()B T _()D T(填“”，“”，或“=”)，其 原因是_。专题十二 化 学反应原理综合题 1（2023 广东 校联 考一 模）丙 烯腈(2CH CHCN=)是一种 重要 化工 原

47、料，工业 用“丙 烯氨 氧化法”生产，副产物有 乙腈(4CH CN)、氢 氰酸、丙 烯醛(34CHO)等。以 丙烯、氨 气和 氧气为 原料，在 催化 剂存 在下合 成丙烯腈(33CHN)的主要 反应 如下：反应：()()()()()3 632 3 3 2g3C H NH O CH gg g NO2g 3H+11515kJ mol H=反应：()()()()36 2 34 2CH O C gg g HO g HO+12353kJ mol H=反应：()()()()()34 3 2 33 2g gg 2C H 2NH O 2CH N H O gg 4+3H 回答下 列问 题：(1)3H=_1kJ

48、mol。(2)一 定 条件 下，反应 的平衡 常 数为1K，反 应 的平 衡常数 为2K，则 反 应 的平 衡常 数3K=_(用含1K、2K的代数 式表 示)。(3)工业生 产条 件下 的丙 烯 氨氧化 过程 非常 复杂，下 列说法 错误 的是_(填选项 字母)。a.原料 丙烯 可以 从石 油中 分 馏得到 b.为提 高丙 烯的 平衡 转化 率和丙 烯腈 的选 择性，需 要研究 高性 能催 化剂 c.生产 过程 中要 防止 原料 混 合气中 丙烯 与空 气的 比例 处于爆 炸范 围内 而产 生的 危险 d.生产 过程 中会 产生 大量 的含氰 废水，排 放前 不需 要除去(4)当 丙 烯与 氧

49、气 的配 比一定 时，氨气 与丙 烯的 配比(即氨比)与 丙烯 腈收 率的 关系 如图 1 所示，工业 上应选 择合适的 氨比 为_(填选 项 字母)。A 1.00 B 1.16 C 1.24 D 1.30 (5)向某密 闭容 器中，通 入 一定量 的36CH和3NH发生 上述 反应，反应 在_(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件 下可 自发 进行；恒 温 时体 系达 到平 衡后，若 压 缩容 器体 积，则 反应 的平衡_(填“向正 反应方向移 动”“向逆 反应 方向 移动”或“不移 动”)。(6)在恒容 条件 下，选取 不 同温度 测得 丙烯 氨氧 化过 程中各 反应 的平 衡常 数，

50、绘制成 T ln K 图(如图 2 所示)，已知反 应 平衡 常数 大于 反应 平衡 常数，在温 度为 673K，其他 条件一 定时，向 恒容密 闭容 器中 充入 一定 量的丙烯，使 氨气 和氧 气浓 度分别 为21e mol L、212e mol L 进 行丙 烯 氨氧 化反应，达 到平 衡时，测 得容器 内()33CHN g和()2HO g浓 度分 别为210.6e mol L、212e mol L，则 丙烯 的平衡 转化 率=_(已知：0.81720e9)【答案】(1)-324(2)2122KK(3)abd(4)B(5)任意温 度 向正 反应 方 向移动(6)80%【解析】（1）根 据盖