2020届高考化学考前提分精练：化学反应原理综合题

2020年高考化学考前提分精练：化学反应原理综合题

1.近几年科研工作者积极展开对氨气、甲醇和二氧化碳在新能源和精细化工方面应用的研究。

Ⅰ.在某密闭容器中投入一定量的氨气,发生反应2NH3(g)?N2(g)?3H2(g)?H?0,反应过程中NH3的浓度随时间变化情况如图所示。

(1)曲线A中,反应在前2 min内氢气的平均反应速率为_______。

(2)保持其他条件相同,若改变某一条件,使该反应发生如图曲线B的情况,该条件可能是改变______(填字母)。

A.浓度B.容器体积C.温度D.催化剂

Ⅱ.甲醇水蒸气重整技术是制取氢气的重要途径。反应如下:

反应a(主):CH3OH(g)?H2O(g)?CO2(g)?3H2(g)?H1??49 kJ?mol?1 反应b(副):H2(g)?CO2(g)?CO(g)?H2O(g)?H2

温度高于400℃会同时发生反应c:CH3OH(g)?CO(g)?2H2(g)?H3??90 kJ?mol?1 (3)计算反应b的?H2?_______。

(4)在250℃时向2 L恒容密闭容器中加入2.0 mol CH3OH和1.2 mol H2O充分反应(此条件下忽略反应c),平衡时测得H2为3.0 mol,CO为0.3 mol,计算反应a中CH3OH的转化率为_______,反应b的平衡常数为_______。

(5)向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和n mol H2,在一定条件下发生反应2CO2(g)?6H2(g)?CH2?CH2(g)?4H2O(g)?H,CO2的转化率与温度、投料比?n?H2???X=?的关系如下图所示。

nCO???2???

X1______(填“>”“<”或“=”,下同)X2,平衡常数KA______KB。

2.CCUS是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术，这种技术可将CO2资源化，产生经济效益。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应： 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g) ΔΗ1=-50.0 kJ·mol-1

2CH3OH(g) ΔΗ2=+24.0 kJ·mol-1 CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔΗ3

反应Ⅱ：CH3OCH3(g)+H2O(g)反应Ⅲ：2CO2(g)+6H2(g)mol-1。 （1）ΔΗ3=_______kJ·

（2）恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2，发生反应Ⅰ。下列描述能说明反应Ⅰ达到平衡状态的是_______(填序号）。 A.容器内的混合气体的密度保持不变 B.反应体系气体总质量保持不变 C.CH3OH和CO2的质量之比保持不变 D.断裂3NA个H-C键同时断裂2NA个C=O键

（3）反应Ⅱ在某温度下的平衡常数为0.25，此温度下，在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到某时刻测得各组分浓度如下： 物质 CH3OCH3(g) H2O(g) CH3OH(g) 2x x L-1 2x 浓度/mol·此时v正___v逆（填“>”、“<”或“=”），当反应达到平衡状态时，混合气体中CH3OH体积分数V(CH3OH)%=_____%。

（4）在某压强下，反应Ⅲ在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入3 L的密闭容器中，20 min后反应达到平衡状态，0-20 min内的平均反应速率V(CH3OCH3)= _____。

（5）恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。 其中：CH3OH的选择性?CH3OH的物质的量?100%

反应的CO2的物质的量

① 温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是______________。 ② 在上述条件下合成甲醇的工业条件是_________。 A.230℃

B.210℃

C.催化剂CZT

D.催化剂CZ(Zr-1)T

3.碳、氮是中学化学重要的非金属元素，在生产、生活中有广泛的应用。

（1）治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是：在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置，使NO与CO反应，产物都是空气中的主要成分。写出该反应的热化学方程式 。

已知： ①N2?g? + O2?g?＝2NO?g? ?H＝+179.5 kJ/mol ② ③

2NO?g? + O2?g?＝2NO2?g??H ＝－112.3 kJ/mol NO2?g?＋CO?g?＝NO?g? +CO2?g??H ＝－234 kJ/mol。

（2）已知植物光合作用发生的反应如下： 6CO2(g)＋6H2O(l)

－

C6H12O6(s)＋6O2(g) ?H＝＋669.62kJ?mol1

该反应达到化学平衡后，若改变下列条件，CO2转化率增大的是 。 a.增大CO2的浓度 b.取走一半C6H12O6 c.加入催化剂 d.适当升高温度 （3）N2O5的分解反应2N2O5(g) 时间的变化如下：

时间/min ﹣1c?N2O5? /(mol?L) 4NO2(g)+O2(g)，由实验测得在67℃时N2O5的浓度随

0 1.00 1 0.71 2 0.50 3 0.35 4 0.25 5 0.17

计算在0～2min时段，化学反应速率v?NO2? ＝ mol?L1?min1。

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（4）新的研究表明，可以将CO2转化为炭黑进行回收利用，反应原理如下图所示。

过程II O2

Fe3O4 C 过程I

FeO CO2

①在转化过程中起催化作用的物质是 ；

②写出总反应的化学方程式__________________________。

（5）工业上以NH3和CO2为原料合成尿素??CO?NH2?2??，反应的化学方程式如下：

2NH3?g? + CO2?g?CO?NH2?2?l? + H2O ?l?

根据上述反应，填写下列空白

①已知该反应可以自发进行，则?H 0（填“>”、“<”或“＝”）；

n(NH3)=xn(CO)2②一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比下图是x与CO2