氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
(1)根据下图数据计算反应
________ 
。
为原料，采用两段间接换热式绝热反应器，由进气口充入一定量含CO、
、
、的混合气体，在反应器A进行合成氨，其催化剂Ⅲ铁触媒，在500℃活性最大，反应器B中主要发生的反应为
，装置如图。_______ 气流b(填“>”“<”或“=”)。
②气体流速一定，经由催化剂Ⅰ到催化剂Ⅱ，原料转化率有提升，其可能原因是：_______ 。
③下列说法正确的是_______ 。
A．合成氨是目前自然固氮最重要的途径
B．利用焦炭与水蒸气高温制备水煤气时，适当加快通入水蒸气流速，有利于水煤气生成
C．体系温度升高，可能导致催化剂失活，用热交换器将原料气可预热并使反应体系冷却
D．终端出口2得到的气体，通过液化可分离出
(3)LiH-3d过渡金属复合催化剂也可用于催化合成氨，已知先被吸附发生反应
，紧接着被吸附发生的反应方程式___________ 。
(4)工业上常用甲烷水蒸气重整制备所得的氢气用于合成氨的原料，体系中发生如下反应。
Ⅰ．
Ⅱ．
恒温恒压条件下，1mol
(g)和1mol (g)反应达平衡时，(g)的转化率为m，
(g)的物质的量为n mol，则反应Ⅰ的平衡常数
___________ (写出含有m、n的计算式；对于反应
，
，x为物质的量分数)。
(1)根据下图数据计算反应
。
为原料，采用两段间接换热式绝热反应器，由进气口充入一定量含CO、、、的混合气体，在反应器A进行合成氨，其催化剂Ⅲ铁触媒，在500℃活性最大，反应器B中主要发生的反应为，装置如图。
②气体流速一定，经由催化剂Ⅰ到催化剂Ⅱ，原料转化率有提升，其可能原因是：
③下列说法正确的是
A．合成氨是目前自然固氮最重要的途径
B．利用焦炭与水蒸气高温制备水煤气时，适当加快通入水蒸气流速，有利于水煤气生成
C．体系温度升高，可能导致催化剂失活，用热交换器将原料气可预热并使反应体系冷却
D．终端出口2得到的气体，通过液化可分离出
(3)LiH-3d过渡金属复合催化剂也可用于催化合成氨，已知
先被吸附发生反应，紧接着被吸附发生的反应方程式(4)工业上常用甲烷水蒸气重整制备所得的氢气用于合成氨的原料，体系中发生如下反应。
Ⅰ．
Ⅱ．
恒温恒压条件下，1mol
(g)和1mol (g)反应达平衡时，(g)的转化率为m，(g)的物质的量为n mol，则反应Ⅰ的平衡常数，，x为物质的量分数)。
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浙江省绍兴市2024届高三上学期11月选考科目诊断性考试化学试题（已下线）专题10 化学反应原理综合题(浙江专用)-【好题汇编】2024年高考化学一模试题分类汇编(浙江专用)（已下线）T19-原理综合题
更新时间：2023-11-10 14:40:08
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困难
(0.15)
【推荐1】通过甲烷干重整(DRM)反应可以实现甲烷的合理转化和二氧化碳的资源化利用。某研究小组用图1方法实现甲烷干重整。
．
．
．
．
．
①
___________ 。
②反应、、的
随
的变化如图2所示。反应、、中属于吸热反应的有___________ (填“”“”或“”)。
)，关键是开发出具有抗积碳性能(
)的催化剂。催化剂A、B对积碳与消碳的影响如图3所示：___________ 。
(3)图1中的反应①完成之后，以恒定流速将组成恒定的、混合气通入反应器中，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图4所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳。下列有关图4的说法中不正确的是___________。
(4)在某温度下，若往装有足量
固体的恒压密闭反应器中充入
、混合气体且
，若只发生反应，压强恒定为
。
①的平衡转化率为50%，该反应的平衡常数
为___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
②的物质的量
随时间变化如图5所示。在相同温度、压强及起始物质的量不变情况下，通过调整、比例将平衡转化率提高至75%，请在图5中画出的物质的量随时间t变化的曲线。___________
． ． ． ． ． ①
②反应
、、的随的变化如图2所示。反应、、中属于吸热反应的有”“”或“”)。
)，关键是开发出具有抗积碳性能()的催化剂。催化剂A、B对积碳与消碳的影响如图3所示：
(3)图1中的反应①完成之后，以恒定流速将组成恒定的
、混合气通入反应器中，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图4所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳。下列有关图4的说法中不正确的是___________。
A． 之前只发生反应 |
B． ，可能有副反应发生，且生成的速率大于反应 |
| C．之后，CO的气体流率减小，是因为催化剂失活或发生反应 |
D． 之后，可能是因为积碳，使反应不再发生，反应程度变小 |
(4)在某温度下，若往装有足量
固体的恒压密闭反应器中充入 、混合气体且，若只发生反应，压强恒定为。①
的平衡转化率为50%，该反应的平衡常数为②
的物质的量随时间变化如图5所示。在相同温度、压强及起始物质的量不变情况下，通过调整、比例将平衡转化率提高至75%，请在图5中画出的物质的量随时间t变化的曲线。
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【推荐2】利用1-甲基萘(1-MN)制备四氢萘类物质(MTLs，包括1-MTL和5-MTL)。反应过程中伴有生成十氢萘(1-MD)的副反应，涉及反应如图：
回答下列问题：
(1)1-甲基萘(1-MN)的组成元素电负性由小到大的顺序为___________ 。
(2)已知一定条件下反应
、
、的焓变分别为
、
、
，则反应
的焓变为___________ (用含、、的代数式表示)。
(3)四个平衡体系的平衡常数与温度的关系如图甲所示。
①c、d分别为反应和
的平衡常数随温度变化的曲线，则表示反应的平衡常数随温度变化曲线为___________ 。
②已知反应的速率方程
，
(
、
分别为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂有关)。温度
下反应达到平衡时
，温度
下反应达到平衡时
。由此推知，___________ (填“>”“<”或“=”)。
③下列说法不正确的是___________ (填标号)。
A．四个反应均为放热反应
B．反应体系中1-MD最稳定
C．压强越大，温度越低越有利于生成四氢萘类物质
D．由上述信息可知，400K时反应速率最快
(4)1-MN在
的高压氛围下反应(压强近似等于总压)。不同温度下达平衡时各产物的选择性
(某生成物i的物质的量与消耗1-MN的物质的量之比)和物质的量分数
(
表示物种i与除外其他各物种总物质的量之比)随1-MN平衡转化率y的变化关系如图乙所示，y为65%时反应的平衡常数
___________ 
(列出计算式)。
(5)利用膜电解技术(装置如图所示)，以
为主要原料制备
的总反应方程式为：
。则在___________ (填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___________ 。
回答下列问题：
(1)1-甲基萘(1-MN)的组成元素电负性由小到大的顺序为
(2)已知一定条件下反应
、、的焓变分别为、、，则反应的焓变为、、的代数式表示)。(3)四个平衡体系的平衡常数与温度的关系如图甲所示。
①c、d分别为反应
和的平衡常数随温度变化的曲线，则表示反应的平衡常数随温度变化曲线为②已知反应
的速率方程，(、分别为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂有关)。温度下反应达到平衡时，温度下反应达到平衡时。由此推知，(填“>”“<”或“=”)。③下列说法不正确的是
A．四个反应均为放热反应
B．反应体系中1-MD最稳定
C．压强越大，温度越低越有利于生成四氢萘类物质
D．由上述信息可知，400K时反应
速率最快(4)1-MN在
的高压氛围下反应(压强近似等于总压)。不同温度下达平衡时各产物的选择性(某生成物i的物质的量与消耗1-MN的物质的量之比)和物质的量分数(表示物种i与除外其他各物种总物质的量之比)随1-MN平衡转化率y的变化关系如图乙所示，y为65%时反应的平衡常数(列出计算式)。(5)利用膜电解技术(装置如图所示)，以
为主要原料制备的总反应方程式为：。则在
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【推荐3】“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。
(I)汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：
(1)已知：
若某反应的平衡常数表达式为
，则此反应的热化学方程式为_______ 。
(2)
在一定条件下可发生分解：
，一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_____ (填字母)。
a.
和
的浓度比保持不变 b.容器中压强不再变化
c.
d. 气体的密度保持不变
(Ⅱ)甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。 CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g)
(3)将
和
按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应生成
，如图1表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下转化率随温度的变化关系。
①a、b两点化学反应速率分别用
，表示，则
_____ 
(填“大于”、“小于”或“等于”)
②列出a点对应的平衡常数表达式K=____________________ 。
(4)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol和2.75 mol 发生反应：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是________ 。
A.该反应的正反应为放热反应
B.压强大小关系为P1＜P2＜P3
C.M点对应的平衡常数K的值约为
D.在
及512 K时，图中N点
(5)催化加氢合成乙醇的反应为：2CO2(g) + 6H2(g) C2H5OH(g) + 3H2O(g) 
；m代表起始时的投料比，即
。
① 图3中投料比相同，温度
，则该反应的焓变_______ 0(填
)。
② m=3时，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为_________ (填化学式)。
(6)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图5所示。离子交换膜a为______ (填“阳膜”、“阴膜”)，阳极的电极反应式为_______________________________________
(I)汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：
(1)已知：
若某反应的平衡常数表达式为
，则此反应的热化学方程式为(2)
在一定条件下可发生分解：，一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是a.
和的浓度比保持不变 b.容器中压强不再变化c.
d. 气体的密度保持不变(Ⅱ)甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。 CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) (3)将
和按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应生成，如图1表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下转化率随温度的变化关系。①a、b两点化学反应速率分别用
，表示，则(填“大于”、“小于”或“等于”)②列出a点对应的平衡常数表达式K=
(4)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol
和2.75 mol 发生反应：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是A.该反应的正反应为放热反应
B.压强大小关系为P1＜P2＜P3
C.M点对应的平衡常数K的值约为
D.在
及512 K时，图中N点(5)
催化加氢合成乙醇的反应为：2CO2(g) + 6H2(g) C2H5OH(g) + 3H2O(g) ；m代表起始时的投料比，即。① 图3中投料比相同，温度
，则该反应的焓变)。② m=3时，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为
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名校
【推荐1】的转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中转换为
被认为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如下：
反应
反应Ⅱ：
请回答下列问题：
(1)在特定温度下，由稳定态单质生成化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓
。下表为几种物质在
的标准生成焓，则反应
的
______ 
。
(2)为了提高的平衡转化率和增大甲醇的选择性
，可采用的措施是：______ 。
a．增大
b．及时移除甲醇 c．减小容器体积 d．充入
(3)保持温度恒定，向某恒容容器中按体积比1：3：1充入
和，起始压强为
。发生上述平行反应，达到平衡后压强为
。已知达到平衡时的选择性为
。则：
①下列不能作为反应（反应Ⅰ和反应Ⅱ）达到平衡状态的判据是______ （填标号）。
A．气体的密度不再变化 B．容器的总压强不再改变
C．气体的平均摩尔质量不再变化 D．的分压不再改变
②的转化率为______ 
；该条件下反应Ⅰ的压强平衡常数
为______ （用分压表示，分压=总压
物质的量分数）
(4)已知Arrhenius经验公式为
（
为活化能，
为速率常数，
和
为常数），为探究m、n两种催化剂对反应I的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得下图。在
催化剂作用下，该反应的活化能
______ ，从图中信息获知催化性能较高的催化剂是______ （填“
”或“
”）。
的转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中转换为被认为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如下：反应
反应Ⅱ：
请回答下列问题：
(1)在特定温度下，由稳定态单质生成
化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓。下表为几种物质在的标准生成焓，则反应的。物质 |
|
|
|
|
| 0 | -394 | -111 | -242 |
(2)为了提高
的平衡转化率和增大甲醇的选择性，可采用的措施是：a．增大
b．及时移除甲醇 c．减小容器体积 d．充入(3)保持温度恒定，向某恒容容器中按体积比1：3：1充入
和，起始压强为。发生上述平行反应，达到平衡后压强为。已知达到平衡时的选择性为。则：①下列不能作为反应（反应Ⅰ和反应Ⅱ）达到平衡状态的判据是
A．气体的密度不再变化 B．容器的总压强不再改变
C．气体的平均摩尔质量不再变化 D．
的分压不再改变②
的转化率为；该条件下反应Ⅰ的压强平衡常数为物质的量分数）(4)已知Arrhenius经验公式为
（为活化能，为速率常数，和为常数），为探究m、n两种催化剂对反应I的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得下图。在催化剂作用下，该反应的活化能，从图中信息获知催化性能较高的催化剂是”或“”）。
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
名校
【推荐2】丙烯是有机化工中的重要原料，可用丙烷直接脱氢工艺和丙烷氧化脱氢工艺制备，其主反应和有关物质的燃烧热数据如下。
Ⅰ.丙烷直接脱氢工艺：
Ⅱ.丙烷氧化脱氢工艺：
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ的_____ 
，其自发进行的条件是_______ 。丙烷在不同温度下按照一定流速通过铬催化剂反应相同时间，所得混合物中部分物质的体积分数如下表所示，实际控制温度为580℃，原因是_________________ 。
(2)①反应Ⅱ属于自由基反应，其反应历程如下，写出第iv步的反应方程式。
i）
ii）
iii）
iv）______ 。
(3)将
、
置于某恒温（高于100℃）、恒压（p）的密闭容器中进行反应Ⅱ时，发生了副反应Ⅲ：
。达平衡时的体积分数
，
，则
的选择性为________ （的选择性
，计算结果保留3位有效数字），反应Ⅲ的_______ （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数）。
(4)使用惰性电极电解的酸性溶液制丙烯，其装置如下图所示。_______ （填“增大”“减小”或“不变”）。
②X电极的电极反应式为__________ 。
Ⅰ.丙烷直接脱氢工艺：
Ⅱ.丙烷氧化脱氢工艺：
物质 |
|
|
|
燃烧热 | -2219.9 | -2058.0 | -285.8 |
(1)反应Ⅰ的
，其自发进行的条件是510℃ | 550℃ | 580℃ | 620℃ | |
丙烷（%） | 64.82 | 57.87 | 37.76 | 31.91 |
丙烯（%） | 12.33 | 15.85 | 22.72 | 23.13 |
乙烯（%） | 0.12 | 0.19 | 0.20 | 0.71 |
甲烷（%） | 1.50 | 2.78 | 4.03 | 7.31 |
氢气（%） | 20.47 | 18.99 | 25.45 | 31.14 |
(2)①反应Ⅱ属于自由基反应，其反应历程如下，写出第iv步的反应方程式。
i）
ii）
iii）
iv）
(3)将
、置于某恒温（高于100℃）、恒压（p）的密闭容器中进行反应Ⅱ时，发生了副反应Ⅲ：。达平衡时的体积分数，，则的选择性为的选择性，计算结果保留3位有效数字），反应Ⅲ的物质的量分数）。(4)使用惰性电极电解
的酸性溶液制丙烯，其装置如下图所示。
②X电极的电极反应式为
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困难
(0.15)
【推荐3】工业合成氨反应为
，
。其反应机理的研究与催化剂的改进一直是科研热点。回答下列问题：
Ⅰ.传统的工业合成氨采用Fe作催化剂。
(1)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过如下机理进行(*表示催化剂表面吸附位点，
表示被吸附于催化剂表面的)。决速步为_______ (填标号)。
①氮气吸附：
②氮气解离：
③氢气吸附解离：
④表面反应：
⑤脱附：
(2)一定条件下，增加氢气分压会使合成氨速率降低，称为“氢中毒”，其原因为_______ 。
(3)一定条件下，合成氨速率方程为
[已知：v与
成正比]。忽略
(x=0～3)对吸附位点的占据，利用气体竞争吸附模型(、H均在相同活性位点被吸附)近似估计
值。
[
] 快平衡
[
] 快平衡
(*)为总活性位点数目，N(A*)为吸附物种A的活性位点数目，N(*)为未吸附物种的活性位点数目，定义吸附率
。
_______ [用、、
、
表示]，当
时，
_______ 。
Ⅱ.新研发的“电子盐”化学式为[
。Ru负载在其表面可作为合成氨催化剂，“电子盐”结构及催化机理如图。
置于真空环境在700℃与Ca反应。写出该过程化学方程式_______ ，选取真空环境的目的是_______ 。
(5)该催化剂合成氨速率方程为：
。以下能够反映该催化剂催化历程的是(填“甲”或“乙”)_______ 。_______ 。
，。其反应机理的研究与催化剂的改进一直是科研热点。回答下列问题：Ⅰ.传统的工业合成氨采用Fe作催化剂。
(1)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过如下机理进行(*表示催化剂表面吸附位点，
表示被吸附于催化剂表面的)。决速步为①氮气吸附：
②氮气解离：
③氢气吸附解离：
④表面反应：
⑤脱附：
(2)一定条件下，增加氢气分压会使合成氨速率降低，称为“氢中毒”，其原因为
(3)一定条件下，合成氨速率方程为
[已知：v与成正比]。忽略(x=0～3)对吸附位点的占据，利用气体竞争吸附模型(、H均在相同活性位点被吸附)近似估计值。 [] 快平衡 [] 快平衡(*)为总活性位点数目，N(A*)为吸附物种A的活性位点数目，N(*)为未吸附物种的活性位点数目，定义吸附率。、、、表示]，当时，Ⅱ.新研发的“电子盐”化学式为[
。Ru负载在其表面可作为合成氨催化剂，“电子盐”结构及催化机理如图。
置于真空环境在700℃与Ca反应。写出该过程化学方程式(5)该催化剂合成氨速率方程为：
。以下能够反映该催化剂催化历程的是(填“甲”或“乙”)
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解答题-无机推断题
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困难
(0.15)
【推荐1】A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，其相互转化关系如下图所示。其中A、B、C、D在常温下都是气体，B为红棕色。
（1）用正确的化学用语描述：B的分子式：_______ ， A的电子式：______ ，D的结构式：______ 。
（2）写出下列反应的化学方程式：
D→C的化学方程式为__________________________________ 。
E→B的离子方程式为____________________________ 。
A→D化学方程式为__________________________________ 。
（1）用正确的化学用语描述：B的分子式：
（2）写出下列反应的化学方程式：
D→C的化学方程式为
E→B的离子方程式为
A→D化学方程式为
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