2025届高三化学二轮复习-----化学反应原理综合题 讲义与练习

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(1)已知C2H6、C2H4、H2的燃烧热△H分别为、和，则乙烯脱氢的反应△H为 kJ/ml。
(2)向a、b、c三个容器中各充入1ml乙烷，乙烷的平衡转化率与温度变化的关系如图所示，则Va、Vb、Vc的大小关系为 。
(3)用实验与计算机模拟乙烷在催化剂表面脱氢制乙烯的反应，其部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注，TS表示过渡态)：
此部分历程中最大的活化能Ea= kJ/ml，该步骤的反应方程式为 。
(4)CO2也是重要的化工原料，其中CO2催化加氢可以制HCOOH、CH3OH等，在减少CO2排放的同时可生产出高附加值的化学品。涉及的反应有：
反应Ⅰ： K1
反应Ⅱ： K2
一定条件下，将2ml CO2和6ml H2通入容积为2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，经过5min，各反应达到平衡状态，此时测得容器中，该温度下CH3OH的选择性 ，反应Ⅰ的平衡常数K= 。
2．（24-25高三上·广东深圳·期中）回答下列问题。
(1)已知下列反应的热化学方程式：
① ml·L
② ml·L
③
ⅰ．反应①中，正反应活化能 逆反应活化能（填“大于”“小于”或“等于”）。
ⅱ．反应③的平衡常数表达式 。
(2)硫酸在国民经济中占有极其重要的地位，下图是工业接触法制硫酸的简单流程图，回答下列有关问题。
①生产时先将黄铁矿粉碎再投入沸腾炉，目的是 。
②一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应：。下列选项能充分说明此反应已达到平衡状态的是 。
A．密闭容器中、的物质的量之比为1∶1
B．密闭容器中压强不随时间变化而变化
C．
D．密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
③在实际生产过程中，控制进入接触室的气体中的体积分数是体积分数的1.5倍，其目的是： 。
④实验测得反应中平衡转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是 。（注：1MPa约等于10个大气压）
3．（24-25高三上·湖南岳阳·阶段练习）近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化研究，实现可持续发展。
(1)已知：CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41.1kJ/ml
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ∆H2=-90.0kJ/ml
则CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式为 。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，判断反应达到平衡状态的依据是___________(填字母序号)。
A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．混合气体的密度不变
(3)在一定条件下， A(g)+3B(g) C(g)+D(g)∆H=-49.0kJ/ml，体系中A的平衡转化率(α)与L和X的关系如图所示，L和X分别表示温度或压强。
①X表示的物理量是 。
②判断L1与L2的大小关系：L1 L2 (填“”)。
(4)向容积为的密闭容器中加入活性炭(足量)和，发生反应，和的物质的量变化如下表所示。
则内，以表示的该反应速率 ，最终达平衡时的转化率 ，该温度T℃下的平衡常数 。
4．（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）丙烯是产量仅次于乙烯的重要基本有机原料之一，丙烷脱氢制丙烯技术已经工业化。
I．无氧脱氢法： 。
(1)由图可知，该反应的限速步骤是第 (填“一”或“二”)个断键的反应。有利于该反应自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)某温度下，向2L密闭容器中投入 发生无氧脱氢反应，经t min到达平衡状态，此时容器内压强为初始的1.8倍。则 ， 。
(3)在压强分别为0.1MPa和0.01MPa的条件下，在密闭容器中充入等量的 发生脱氢反应。平衡时 和 的物质的量分数随温度的变化如图所示。
①在a、b、c、d四条直线中， 分别表示0.01MPa时C3H8和C3H6物质的量分数的是 、 。
②p点对应的平衡常数 (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ．氧化脱氢法：
(4)在催化剂作用下，相同时间内，不同温度下( 氧化脱氢的转化率和 的产率如下：
①C3H8的转化率随温度升高而上升的原因是 (答出1条即可)。
②已知：C3H6选择性=，随着温度升高，C3H6的选择性 (填“升高”“降低”或“不变”)，可能的原因是 。
5．（24-25高三上·广东汕头·阶段练习）我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，关键的一步是利用化学催化剂将高浓度还原成： 。
(1)已知 kJ/ml；
；
。
则上述反应的 。
(2)反应中，有利于提高甲醇平衡产率的条件是_______(填字母)。
A．高温高压B．低温高压C．高温低压D．低温低压
(3)实验室在模拟该反应：过程中，在一定温度下，将气体体积比为1∶3的和混合气体投入反应器，的转化率[]随温度和压强(kpa)的变化关系如图所示(已知：该反应的催化剂活性受温度影响变化不大)。
① (填“>”“＜”或“=”)。
②分析236℃后曲线变化可能的原因： 。
③图中①坐标为，请计算此时反应的平衡常数 [平衡分压=总压×体积分数，列出计算式即可]。
(4)该反应经过如下步骤来实现：
Ⅰ． kJ/ml；
Ⅱ． 。
①反应Ⅰ、Ⅱ的(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。线 (填“a”或“b”)表示反应Ⅰ的随的变化。
②已知反应Ⅰ是整个反应的决速步，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 (填字母)。
A． B．
C． D．
6．（24-25高三上·江苏扬州·阶段练习）环境保护、促进社会可持续发展是重要课题。
(1)氮氧化物(N2O、NO等)的处理和资源化利用具有重要意义。N2O的处理。研究证明：能提高N2O的分解速率，N2O参与了第Ⅱ步、第Ⅲ步反应。反应历程(Ea为反应活化能)如下：
第Ⅰ步：
第Ⅱ步：……
第Ⅲ步：
①第Ⅱ步发生反应的方程式为 。
②总反应的反应速率取决于第Ⅱ步，则 (填“>”、“=”或“”“”、“”、“”“=”或“
(2) Fe
(3) 活性炭具有吸附性，能吸附，活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，加快反应速率 纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少
【详解】（1）①能提高N2O的分解速率，即是N2O分解反应的催化剂，N2O参与了第Ⅱ步、第Ⅲ步的反应，结合题给的第Ⅰ步、第Ⅲ步的反应和N2O的分解反应可知，第Ⅱ步发生的反应方程式为，；
②总反应的反应速率取决于第Ⅱ步，说明第Ⅱ步的反应速率最慢，活化能越大，反应速率越慢，则；
（2）①由图可知，铁失去电子，得到电子生成，则铁作为负极；
②在酸性条件下，得到电子生成，所在电极为正极，正极的电极反应式为；
（3）①活性炭具有吸附性，能吸附大量的，活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，原电池反应可以加快反应速率，这样可以提高的去除效率；
②pH
(2) 或 缩小反应器的容积加压或增大反应物的浓度等
(3) 否 该条件下的
【详解】（1）①反应II=总反应-反应I，反应II的方程式是；由图像可知随的增大(T减小)，减小(减小)，故反应II是吸热反应，。
②根据反应的反应物的键能总和-生成物的键能总和可知，，因为总反应=反应I+反应II，故时，，，。
（2）①决速步骤反应的活化能最大，决速步骤的方程式是或。
②因为是气体分子数减小的放热反应，提高总反应的反应速率可从缩小反应器的容积加压、增大反应物浓度、升温、加催化剂等考虑，但提高总反应中的平衡转化率要使反应正向进行，排除升温、加催化剂，故可以采用缩小反应器的容积加压、增大反应物的浓度等措施。
（3）下按的投料比，气体总压强为，故起始分压为、为，由三段式得：
，解得x=6，的转化率为。此时的，未达到平衡状态。
9．(1) -1 A
(2) -361.22kJ/ml ①
(3)AD
(4) Ⅱ 3.449
【详解】（1）将实验1和实验3两组数据分别代入速率方程中，有ν1=q=k•mα•nβ•pγ，ν3=10q=k•mα•nβ•(0.1p)γ，则，解得γ=-1；
A．合成氨过程中，不断分离出氨，即降低体系中c(NH3)，生成物浓度下降，平衡向正反应方向移动，故A正确；
B．反应主产物即氨不能使催化剂中毒，故B错误；
C．减小c(NH3)，正、逆反应速率均减小，故C错误；
答案选A；
（2）根据图2可知，-361.22kJ/ml；决定总反应的决速步是由慢反应决定的，活化能越高，化学反应速率越慢，根据图2可知，反应①的活化能是149.6kJ•ml-1，反应②的活化能是108.22kJ•ml-1，反应②的活化能更小，故反应①是总反应的决速步；
（3）A．升温，化学反应速率升高，故A选；
B．恒压时，再充入N2，容器体积增大，N2O浓度减小，v减小，故B不选；
C．恒容时，再充入CO，c(CO)增大，根据v=k•c(N2O)可知，v不变，故C不选；
D．恒压时，再充入N2O，容器体积增大，N2O浓度增大，v增大，故D选；
故答案为：AD；
（4）①越大，可以看作n(CO)不变，n(N2O)增大，则N2O的转化率降低，曲线Ⅱ代表N2O的转化率随变化曲线；
②利用相同条件下压强之比等于物质的量之比，起始时CO、N2O的分压为50kPa、50kPa，由图3可知，在=1，温度为T4时，N2O的转化率为65%，列三段式如下：
达到平衡时，CO、N2O、CO2、N2的分压分别为=17.5kPa、=17.5kPa、=32.5kPa、=32.5kPa，代入公式得==3.449。
10．(1)+41
(2)
(3) z 20%