2021届高三化学二轮专题增分训练：化学反应原理综合（原卷+解析卷）.doc

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1、化学反应原理综合【原卷】1（南充市2020届第一次高考适应性考试）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，研究表明液氨是一种良好的储氢物质。（1）化学家Gethard Ertl证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程，示意如下图：下列说法正确的是_（选填字母）。A表示N2、H2分子中均是单键B需要吸收能量C该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成（2）氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3（g）N2（g）3H2（g）H，若N三N键、H一H键和N一H键的键能分别记作a、b和c（单位：kJ·moll），则上述反应的H_kJ·mol一1。（3）研究表明金

2、属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率（m molmin一1）。不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大的是_（填写催化剂的化学式）。温度为T，在一体积固定的密闭容器中加入2 molNH3，此时压强为P0，用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气分解的转化率为50，则该温度下反应2NH3（g）N2（g）十3H2（g）用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp_。己知：气体分压（p分）气体总压（p总）x体积分数（4）关于合成氨工艺的理解，下列正确的是_。A合成氨工业常采用的反应温度为500左右，可用勒夏特列原理解释B使用初始反应速率更快的催化剂

3、Ru，不能提高平衡时NH3的产量C合成氨工业采用10 MPa一30 MPa，是因常压下N2和H2的转化率不高D采用冷水降温的方法可将合成后混合气体中的氨液化（5）下图为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1：3时，平衡混合物中氨的体积分数（NH3）。若分别用vA（NH3）和vB（NH3）表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA（NH3）_vB（NH3）（填“”、“”或“”）。在250、1.0×104kPa下，H2的转化率为_%（计算结果保留小数点后1位）。（6）N2和H2在铁作催化剂作用下从145就开始反应，随着温度上升，单位时

4、间内NH3产率增大，但温度高于900后，单位时间内NH3产率逐渐下降的原因_。2（成都市2020届高三第一次诊断性检测）随着科技进步和人类环保意识的增强，如何利用CO2已经成为世界各国特别关注的问题。已知：CO2与CH4经催化重整制得合成气：CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g) H（1）降低温度，该反应速率会_（填“增大”或“减小”）；一定压强下，由最稳定单质生1 mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知CO2（g）、CH4（g）、CO（g）的摩尔生成焓分别为-395 kJ/mol、-74.9 kJ/mol、-110.4 kJ/mol。则上述重整反应的H=_kJ/mol。（2

5、）T1时，在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2分压均为20 kPa，加入催化剂Ni/-Al2O3并分别在T1和T2进行反应，测得CH4转化率随时间变化如图所示。A点处v正_B点处（填“”、“”或“=”）研究表明CO的生成速率v生成（CO）=1.3×10-2·p（CH4）·p（CO2）mol·g-1·s-1，A点处v生成（CO）=_mol·g-1·s-1。（3）上述反应达到平衡后，若改变某一条件，下列变化能说明平衡一定正向移动的是_（填代号）。A正反应速率增大 B生成物的百分含量增大 C平衡常数K增大（4）其他条件相同，

6、在甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得CH4转化率与温度变化关系如图，C点_（填“可能”、“一定”或“一定未”）达到平衡状态，理由是_；CH4的转化率b点高于a点的可能原因是_。3（四省八校2020届高三第一次教学质量检测）氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。（1）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：CH2(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g) H+165.0kJ·mol1已知反应器中存在如下反应过程：I.CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H1+206.4kJ·mol1

7、II.CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H2根据上述信息计算：a_、H2_。（2）某温度下，4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)bmol、n(CO2)dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为_(用字母表示)。（3）欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有_(填标号)。A适当增大反应物投料比武n(H2O)：n(CH4)B提高压强C分离出CO2（4）H2用于工业合成氨：N23H22NH3。将n(N2)：n(H2)1：3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分

8、数(NH3)关系如图，反应器温度升高NH3的体积分数(NH3)先增大后减小的原因是_。某温度下，n(N2)：n(H2)1：3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为_，气体分压(p分)气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp_(分压列计算式、不化简)。4（湖南省郴州市2020届高三第一次教学质量监测）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

9、物，主要有以下反应：反应I：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) H1=49.8kJ·mol1反应II：CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g) H2=23.4kJ·mol1反应III：2CO2(g)6H2(g) CH3OCH3(g)3H2O(g) H3（1）H3=_kJ·mol1（2）恒温恒容条件下，在密闭容器中通人等物质的量的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反应体系总压强保持不变CCH3OH和CO2的浓度之比保持不变D断裂3NA个H-O键同时断裂2NA个

10、C=O键（3）反应II在某温度下的平衡常数为0.25，此温度下，在密闭容器中加人等物质的量的 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)浓度/mol·L11.61.60.8此时 _（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，10 min后反应达到平衡状态，则0-10 min

11、内的平均反应速率V(CH3OCH3)=_。（5）恒压下将CO2和氏按体积比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=×100%温度高于230，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是_。在上述条件下合成甲醇的工业条件是_。A230 B210 C催化剂 CZT D催化剂 CZ(Zr-1)T5（云南省大理、丽江、怒江2020届高三统一检测）“绿色”和“生态文明”是未来的发展主题，而CO2的有效利用可以缓解温室效应，解决能源短缺问题。（1）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+

12、CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H已知：反应1 CH4(g)C(s)+2H2(g) H1= +75kJ/mol反应2 2CO(g)C(s)+CO2(g) H2=172kJ/mol则该催化重整反应的H=_kJmol-1。（2）有科学家提出可利用FeO吸收CO2：6FeO(s)+CO2(g)2Fe3O4(s)+C(s)，对该反应的描述正确的是_。A增大FeO的投入量，利于平衡正向移动B压缩容器体积，可增大CO2的转化率，c(CO2)减小C恒温恒容下，气体的密度不变可作为平衡的标志D恒温恒压下，气体摩尔质量不变可作为平衡的标志E.若该反应的H0，则达到化学平衡后升高温度，CO2的物质的量会增

13、加（3）为研究CO2与CO之间的转化，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g) H，测得压强、温度对CO的体积分数(CO)%的影响如图所示，回答下列问题：图中p1、p2、p3的大小关系是_，图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系是_。900、1.013MPa时，1molCO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为VL，CO2的转化率为_（保留一位小数），该反应的平衡常数K_。将中平衡体系温度降至640，压强降至0.1013MPa，重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时，正反应速率_逆反应速率(填“>”、“<”或

14、“=”)。（4）在NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，所得溶液中c(HCO3-)：c(CO32-)=4：1，此时溶液pH=_。（已知：室温下，H2CO3的k1=4×10-7，k2=5×10-11。lg2=0.3）6（郑州市2020届高三一模）汽车内燃机燃烧时，在高温引发氮气和氧气反应会产生 NOx 气体，NOx 的消除是科研人员研究的重要课题。（1）通过资料查得 N2(g)+O2(g)2NO(g)H反应温度不平衡常数的关系如下表：反应温度/15382404平衡常数则H_0(填“<”“>”戒“=”)（2）在 800时，测得 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率不反应物浓度的关系如下表所示初始浓度/初始速率/C0(NO)C0(O2)0.010.010.010.020.030.02已知反应速率公式为 V 正K 正×c m(NO)cn(O2)，则 m_， K 正=_L2mol-2s-1（3）在某温度下(恒温)，向体积可变的容器中充人 NO2 气体，发生反应 2NO2(g) N2O4(g)，气体分压随时间的变化关系如图 1 如示。该反应的压力