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2023届高考化学备考一轮专题复习:化学反应原理综合题
1.(2022秋·广东广州·高三统考期末)硫的氧化物既是大气污染物,也是重要的化工原料,研究大气中含硫化合物的转化具有重要意义。
(1)下列为二氧化硫和氮的氧化物转化的部分环节:
I.
II.
则与反应生成和的热化学方程式为_______。若该反应在恒温、恒容体系中进行,达到平衡的标志为_______(填选项字母)
A.的质量保持不变
B.、、和的物质的量之比为1:1:1:1
C.的正反应速率为零
D.在给定条件下,可逆反应完成程度达到最大
(2)反应I是工业上生产硫酸的关键步骤。在容积为2L的恒温密闭容器中通入10mol和5mol,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
①恒温恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是_______(填字母)。
A.增加的浓度 B.选择高效催化剂 C.充入氦气 D.适当降低温度
②2min时,_______(填“>”、“<”或“=”),0~5min内,反应的平均速率_______。
③画出的物质的量随反应时间变化的曲线_______。
(3)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制疏酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。
①该电池放电时,被还原的物质是_______,电子从_______(填“b→a”或“a→b”)
②该电池的负极反应为_______。
2.(2022·新疆·校考三模)戴口罩是防控新型冠状病毒的重要手段,口罩生产的主要原料聚丙烯由丙烯聚合而来。丙烷脱氢是丙烯工业生产的重要途径。
(1)已知:①
②
则丙烷脱氢制丙烯反应的为_______
(2)一定温度下,恒容密闭容器中充入,发生反应。
①下列可判断反应达到平衡的是_______(填字母)。
A.该反应的焓变保持不变 B.气体平均摩尔质量保持不变
C.气体密度保持不变 D.分解速率与消耗速率相等
②若初始压强为,反应过程中的气体体积分数与反应时间的关系如图1所示。此温度下该反应的平衡常数_______(用含字母p的代数式表示,是用反应体系中气体物质的平衡分压表示的平衡常数,平衡分压=平衡总压×物质的量分数)。
③已知上述反应中,,,其中为速率常数,只与温度有关,则图1中m点处_______。
④在压强分别为下,丙烷和丙烯的平衡体积分数随温度变化关系如图2所示。图中表示时丙烯的曲线是_______,表示时丙烷的曲线是_______(均填字母)。
(3)科学家探索出在无机膜反应器中进行丙烷脱氢制丙烯的技术。在膜反应器中,利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性地及时移走。与丙烷直接脱氢法相比,该方法的优点是_______。
(4)利用的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用为催化剂,反应机理如图,其总反应方程式为_______。
该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是_______。
3.(2022春·陕西·高三统考期末)一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物如CO、CO2、 CH4、CH3OH等为原料,用化工方法制造产品的化学体系的总称,其主要目的是用较少的碳原料生成较多的燃料。
(1)如图是碳和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量,该反应为吸热反应,则E1、E2、E3由大到小的顺序为_______。
(2)以CH3OH和CO为原料合成CH3COOH涉及的主反应和部分副反应如下:
CH3OH(g) +CO(g)= CH3COOH(g) △H1
CH3OH(g) +CO(g) +2H2(g)=CH3CH2OH(g) +H2O(g) △H2
又知乙醇氧化为乙酸的反应为:CH3CH2OH(g) +O2 (g)= CH3COOH(g) +H2O(g) △H3
则2H2 (g) +O2(g)= 2H2O(g) △H =_______ (用△H1、△H2、△H3表示)。
(3)CH3OH(g)和NH3(g)在一定条件下反应可制得甲胺CH3NH2(g):CH3OH(g) + NH3(g)CH3NH2 (g) +H2O(g) △H = -12kJ/mol。在某恒容密闭容器中进行该反应,其他条件不变的情况下,分别测得起始时CH3 OH( g)的物质的量和温度(T )对平衡时CH3NH2(g)的体积分数的影响如图所示。
①据图分析T1_______T2(填“>”、“<”或“=”);
②图中_______(填“a”、“ b”或“c”)点对应的平衡状态中反应物NH3(g)的转化率最大。
(4)甲醇在工业上可利用水煤气来合成:。将1mol CO和2mol H2通入密闭容器中进行反应,在一定温度和压强下达到平衡时甲醇的体积分数 (CH3OH)变化