高考化学二轮复习大题突破练3化学反应原理综合题含答案

这是一份高考化学二轮复习大题突破练3化学反应原理综合题含答案，共21页。试卷主要包含了N2O是温室气体之一，0 kJ·ml-1，1 kJ·ml-1，6 kJ·ml-1,则ΔH2=，20 ml 、0等内容，欢迎下载使用。
大题突破练3　化学反应原理综合题
　　　　　　　　　　　　　
1.(2022广东佛山二模)N2O是温室气体之一。直接催化分解是目前消除N2O有前景的方法之一。N2O直接催化分解时发生反应:
①2N2O(g)2N2(g)+O2(g)　ΔH1=-163.0 kJ·mol-1
②2N2O(g)2NO(g)+N2(g)　ΔH2
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　ΔH3=-114.1 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知:④N2(g)+O2(g)2NO(g)　
ΔH=+182.6 kJ·mol-1,则ΔH2=　　　　　　　　　　　　 
kJ·mol-1。
(2)反应进行10 min时,N2O分解转化率随温度变化曲线如图所示。

①反应所需活化能最低的曲线是 (填“a”“b”“c”或“d”);
②由曲线d可知,N2O在800 K左右的分解并不明显,其原因是　　　　　　　　　　　; 
③A点对应的转化率　　　　(填“是”或“不是”)平衡转化率,理由是　  　　　　　　　　　　　　; 
④在513 K下,将1.0 mol N2O充入容积为2.0 L的恒容容器中,B点的平均反应速率v(N2O)=　 mol· L-1·min-1; 
平衡时,测得NO完全转化为NO2,NO2、O2的物质的量分别为0.20 mol 、0.25 mol ,计算反应①的平衡常数为　　　　　　　　　　　　。 
(3)在一定条件下,NO能够与N2O脱掉N2后形成的表面氧反应,促进表面氧的转移形成O2,进而促进N2O分解。NO作用的可能机理如下(*表示催化剂的活性中心):
Step1:O*+NONO2*
Step2:NO2*NO2
Step3:　　　　　　　　　　 
总反应:2O*O2
Step3的反应方程式为　　　　　　　　　　　　。 
2.(2022广东深圳第二次调研)CO、CO2加氢有利于缓解化石能源消耗,实现“碳中和”。该体系主要涉及以下反应:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH10,在相同压强下升高温度,平衡正向移动,则未达到新平衡前,v(正)大于v(逆)。
Ⅱ.反应③的ΔH3>0,且正反应是一个气体体积增大的反应,升高温度平衡正向移动,C6H12的平衡转化率增大,增大压强,平衡逆向移动,C6H12的平衡转化率减小,研究表明,既升高温度又增大压强,C6H12的平衡转化率也升高,理由可能是温度升高对平衡的影响大于压强增大对平衡的影响。
(3)在8 min时,C6H10的产率为0.06,C6H6的产率为0.76,设环己烷的转化量为x mol,环己烯的转化量为y mol,根据三段式分析:


则有:y=0.76,x-y=0.06,则x=0.82,则反应体系内氢气的物质的量为0.82 mol+2×0.76 mol=2.34 mol,0~8 min内C6H6的平均化学反应速率为v=ΔcΔt=ΔnVΔt=0.76mol2 L×8min=0.047 5 mol·L-1·min-1。平衡体系中,环己烷的物质的量浓度为(1-0.82)mol2 L=0.09 mol·L-1,苯的浓度为0.76mol2 L=0.38 mol·L-1,H2的浓度为2.34mol2 L=1.17 mol·L-1,则反应③的化学平衡常数K=c3(H2)·c(苯)c(环己烷)=(1.17)3×0.380.09。
6.答案 (1)+208.4
(2)①
②9.6×104　n　由题图可知,直线n斜率大,Ea小,催化效率高
(3)40%　1681×10-4 (kPa)-2
解析 (1)由题图可得热化学方程式:①(g)→(g)+2H2(g)　ΔH1=+237.1 kJ·mol-1;②(g)→(g)+H2(g)　ΔH2=-28.7 kJ·mol-1。根据盖斯定律,由反应①+②环己烷转化为苯的热化学方程式为(g)→(g)+3H2(g)　ΔH=(+237.1 kJ·mol-1)+(-28.7 kJ·mol-1)=+208.4 kJ·mol-1。
(2)①该反应为气体体积减小的反应,温度一定时增大压强,平衡向正反应方向移动,乙醇的体积分数增大,由题图可知,压强为p1时乙醇的体积分数小于p2时,则p1　Tc>Tb>Ta
(2)①ΔH10,升温反应Ⅱ平衡正向移动,CO2的平衡转化率升高,升温过程中曲线n先减小后增大,则温度低时反应Ⅰ对平衡影响大,温度高时反应Ⅱ对平衡影响大　②0.046　此温度下,CO的选择性较低且反应速率不低,若温度再高CO的选择性增大,不利于合成甲醚　③高
解析 (1)v(逆)开始时逐渐增大,则c(CO2)、c(H2)逐渐减小,说明温度升高逆反应放热,则正反应为吸热反应,则ΔH2>0;由a→b温度为影响反应速率的主要因素,由b→c浓度为影响反应速率的主要因素,v(逆)一直在变,说明未达到平衡,反应一直向逆反应方向进行,逆反应是放热的,故Tc>Tb>Ta。
(2)①因ΔH2>0,升温该反应正向进行,CO的选择性增大,故m表示CO选择性,n为CO2平衡转化率,曲线n随温度升高显示如题图所示变化的原因是ΔH10,升温反应Ⅱ平衡正向移动,CO2的平衡转化率升高,升温过程中曲线n先减小后增大,则温度低时反应Ⅰ对平衡影响大,温度高时反应Ⅱ对平衡影响大。
②设开始时投入n(CO2)=x mol,n(H2)=3x mol,平衡时生成a mol CH3OCH3、b mol CO,即
　2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
转化/mol 2a 6a a 3a
　CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
转化/mol b b b b
则2a+bx=40%,b2a+b=25%,解得a=0.15x,b=0.1x,
平衡时n(H2O)=0.55x mol,n(CO)=0.1x mol,n(CO2)=0.6x mol,n(H2)=2x mol,K=c(CO)·c(H2O)c(CO2)·c(H2)=0.1xV·0.55xV0.6xV·2xV≈0.046。
在260 ℃下,CO的选择性较低且反应速率不低,若温度再高CO的选择性增大,不利于合成甲醚。
③其他条件不变,改为恒容条件,合成甲醚的反应为气体体积减小的反应,压强减小,不利于甲醚的合成,造成合成甲醚更少,从而增大了CO平衡选择性,故改为恒容条件,CO平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性高。
8.答案 (1)-93.7　(2)AC　(3)60%
(4)①