专题10 化学反应原理综合题-【好题汇编】2024年高考化学二模试题分类汇编（新高考七省专用）（原卷版）

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Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
已知部分共价键的键能如下表所示：
回答下列问题：
（1）反应Ⅱ： ，该反应的反应物和生成物中，属于杂化的原子种类有 种。
（2）用惰性气体与混合作为反应气体时只发生反应Ⅰ：，在923K、100kpa恒温恒压条件下，将的混合气体进行脱氢反应，平衡时的转化率为b，则该反应平衡常数 kpa（用含a、b的代数式表示）。
（3）在一定条件下 反应达到平衡状态，当改变反应的某一条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________。
A．正反应速率先增大后减小B．混合气体密度增大
C．反应物的体积百分数增大D．化学平衡常数K值增大
（4）反应Ⅱ： 是提高乙烯产率的关键，但同时发生副反应Ⅲ。
①为提高反应Ⅱ的平衡转化率，应选择的反应条件为 。
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
②基于上述反应，在催化剂表面与发生脱氢制乙烯的总反应为：，该反应温度常控制在600℃左右，其原因是 。
（5）乙烯氯化反应合成1,2-二氯乙烷电化学装置如图所示，A、B为多孔铂电极分别通入乙烯和氯气。A电极的电极反应式为 ，离子交换膜为 （填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。
2．（2024·贵州毕节·三模）工业合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，是化学对社会发展的巨大贡献之一。在催化剂作用下发生 ，回答下列问题：
（1）依据键能信息， 。
（2）其他条件不变，下列能加快反应速率，并提高的平衡转化率的是__________（填字母）。
A．固定体系体积，加大投料量B．升高反应体系的温度
C．降低平衡体系的压强D．改用效果更好的催化剂
（3）恒温恒容条件下，下列能说明该反应已达到平衡状态的是____（填字母）
A．气体的密度保持不变B．、、的物质的量之比为
C．气体的平均摩尔质量保持不变D．消耗，同时消耗
（4）在恒容密闭容器中，初始时氮气和氢气的体积比是1：3，300℃、500℃条件下平衡时氨的体积分数随压强（）的变化示意图，以及10MPa、30MPa条件下平衡时氨的体积分数随温度（）的变化示意图如下。
①300℃下条件平衡时氨的体积分数随压强的变化曲为 （填“a”“b”“c”或“d”）。
②M、N、Q三点对应的平衡常数分别为、、，三平衡常数的大小关系为 。
（5）400℃、条件下，初始时氮气和氢气的体积比是，平衡时氨气的体积分数为60%，则该条件下反应的压强平衡常数 。
（6）利用质子传导固态电池合成氨示意图如下，生成氨气的电极反应式为 。
(7)用于制氨水和铵盐。常温下，将浓度均为氨水和溶液等体积混合，混合溶液显 （填“酸性”“碱性”或“中性”），混合溶液 。已知：常温下
3．（2024·贵州·二模）乙烷是天然气和页岩气中最常见的成分之一，工业上可以采用多种方法将乙烷转化为更有工业价值的乙烯。回答下列问题：
Ⅰ. 乙烷蒸汽裂解法
已知：


乙烷在一定条件可发生反应：
（1） (用含的表达式表示)。已知该反应高温时为自发反应，则该反应的反应热 0(选填“”“”或“”)。
（2）提高该反应平衡转化率的方法有 、 。
（3）一定温度下，在某恒容密闭容器内充入一定量的乙烷，若平衡时容器中总压为、乙烷的平衡转化率为。用含、的代数式表示该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
（4）一定条件下，该反应的速率方程为：，其中k为反应速率常数，升高温度，该反应的速率常数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ. 乙烷氧化脱氢法
乙烷氧化脱氢制乙烯的产物中除C2H4外，还存在CO、CO2等副产物。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了不同催化剂下乙烷的转化率和乙烯的选择性关系如图甲所示(乙烯的选择性)，脱氢阶段反应进程如图乙所示(吸附在催化剂表面的粒子用标注，表示过渡态)。
（5）两种催化剂比较，催化性能较好的是 (选填“a”或“b”)，结合图甲解释理由是 。
（6）图乙中代表催化性能较好的催化剂的反应历程是 (选填“c”或“d”)，其判断依据是 。
4．（2024·江西·二模）CO2的充分利用和转化为其他化学品，对于环境和能源等意义重大。回答下列问题：
（1）CO2可制备二甲醚(CH3OCH3)，涉及热化学方程式如下：
Ⅰ.；
Ⅱ.；
Ⅲ.。
①反应Ⅰ的 ，该反应的活化能(正) (填“大于”或“小于”)(逆)。
②对于反应Ⅱ、Ⅲ，在一定条件下，若反应Ⅱ中，CO2的转化率为98%、反应Ⅲ的转化率为40%，则CH3CH2OH的产率为 。
（2）利用CO2与CH4反应可制备合成气。在恒容密闭容器中通入物质的量均为nml的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CO2的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示。
①据图可知，、、、由大到小的顺序为 ，理由是 。
②在压强为、1100℃的条件下，X点平衡常数 (用含的代数式表示，其中用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
（3）金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图2所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应相对能量(活化能)如图3所示。
①X为 。
②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是 。
5．（2024·江西南昌·二模）硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。
（1）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
硅与碳同族，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。
（2）锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。还原的反应如下：
反应1：，
反应2：
反应3：
①对于上述三个反应，下列说法合理的是 。
a.升高温度会提高的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c. d.Na、Mg可以代替还原
②实际制备过程选择“反应3”，选择的理由是 。
（3）工业上也可用制备高纯硅。时，相关反应的热化学方程式和平衡常数如表：
①则该温度下，= ；K3= (用K1和K2表示)。
②对于反应，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在和时的转化率随时间变化的结果如图所示。则T1 T2(填“大于”“小于”或“等于”)，时平衡常数K= (保留2位小数)。
③在下，要提高转化率，可采取的措施是 。
6．（2024·甘肃·三模）随着“碳达峰”、“碳中和”战略的提出，大气中含量的控制和回收利用已成为当今化学研究的主题，其过程包括的富集、的合成气化、的甲醇化、的甲烷化等。回答下列问题：
（1）的富集：含量较高的空气叫富碳空气，捕集其中的可通过如下途径实现。
通入富碳空气后，饱和纯碱水变浑浊，其原因是 (用文字叙述)。
（2）的合成气化：反应原理为 。已知有关反应的热化学方程式： ， 。
① 。
②利于该反应自发进行的条件为 (填“高温”“低温”或“任意条件”)。
（3）的甲醇化：利用光解海水产生的将转化为甲醇 ]，其转化过程如图1所示。
①反应i的能量转化方式为 。
②一定温度下，向体积为的密闭容器中充入和，发生反应后到达平衡，此时。前内， ，该温度下反应的平衡常数 (用分数表示)。
③一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中仅发生反应ii，下列不能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A．容器内气体的压强不变
B．容器内混合气体的总物质的量不变
C．和物质的量之比不变
D．单位时间内，每有键断裂，同时有键形成
（4）的甲烷化：科学家利用吸收后的纯碱水溶液，通过电解转化为及及的产率随电解电压变化曲线如图2所示。
①电压较高时，转化为的电极反应式为 。
②工业生产上常采用较高电压，其目的为 。
7．（2024·吉林长春·三模）氢能作为清洁能源是最佳碳中和能源载体，为应对气候变化全球掀起了氢能发展热潮，制备氢气有多种途径。
I．甲醇产生氢气的反应为：
（1）时，该反应能否自发进行 (填“能”或“否”)。
II．乙酸制氢过程发生如下反应：
反应1：
反应2：
（2）已知反应：
①由图可得， ；
②恒温恒容下发生上述反应，下列说法正确的是 。
A．混合气体密度不变时，反应达到平衡 B．充入，可提高的平衡转化率
C．加入催化剂，可提高的平衡产率 D．充入，平衡常数保持不变
（3）在容积相同的密闭容器中，加入等量乙酸蒸气(只发生反应1和反应2)，在相同反应时间测得温度与气体产率的关系如图所示，之前，氢气产率低于甲烷的可能原因是 (答出一点即可)。
（4）在一定条件下，投入一定量的乙酸，发生反应1和反应2，设达到平衡时体系总压强为，乙酸体积分数为，反应1消耗的乙酸占投入量的，则反应2的平衡常数为 (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
III．热分解也可制氢，其原理为：。
（5）不同温度和压强下，的平衡转化率变化如下图，生成物的状态为 (填“气态”或“非气态”)， (填“>”或“”、“=”或“