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2023届高考化学备考一轮训练:化学反应原理综合题
1.(2022·全国·高三专题练习)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-48.5 kJ∙mol−1
II.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-92.4 kJ∙mol−1
III.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)△H3=_______kJ∙mol−1
(2)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2(g)的浓度为_______mol∙mol−1 (用含a、b、V的代数式表示,下同),反应III的平衡常数为_______。
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知:CO2的平衡转化率=×100%;
CH3OH的平衡产率=×100%。
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图_______(填“甲”或“乙”);压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______。
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为_______(填字母代号)。
A.高温、高压 B.高温、低压
C.低温、高压 D.低温、低压
2.(2022春·广东珠海·高三统考期末)某小组通过实验验证Ag++Fe2+Fe3++Ag↓为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证Ag++Fe2+Fe3++Ag↓为可逆反应。
实验I:将0.0100mol·L-1Ag2SO4溶液与0.0400mol·L-1FeSO4溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀。
实验II:向少量Ag粉中加入0.0100mol·L-1Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固体完全溶解。
①取I中沉淀,加入浓硝酸,灰黑色固体溶解,产生红棕色气体,证实沉淀为_______。综合。上述实验,证实Ag++Fe2+Fe3++Ag↓为可逆反应。
②小组成员结合实验结论提出FeCl3溶液也可以溶解Ag单质,你认为是否合理?_______(填“是”或“否”);并解释原因:_______。
(2)测定平衡常数
实验III:一定温度下,待实验I中反应达到平衡状态时,取vmL上层清液,用clmol·L-1KSCN标准溶液滴定Ag+,至出现稳定的浅红色时,消耗KSCN标准溶液v1mL。
资料:Ag++SCN-AgSCN(白色) K=1012
Fe3++SCN-[FeSCN]2+(红色) K=1023
①滴定过程中Fe3+的作用是_______。
②测得平衡常数K=_______。
(3)思考并回答问题:
①不用实验II中清液测定K的原因是_______。
②取实验I的浊液测定c(Ag+),消耗KSCN标准溶液的体积_______(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”。
3.(2022春·天津河东·高三统考期末)是一种重要的化工原料,被广泛应用在工农业生产中。已知反应:
I.
II.
III.
(1)请写出甲烷裂解制取炭黑的热化学方程式_______。
(2)根据反应,回答下列问题:
①800时,平衡常数测得密闭容器中各物质达到平衡时物质的量浓度分别为:,则T℃____800℃(填“”、“”或“”),判断依据是_____。
②下列措施有利于提高反应混合气中含量的是_______。
A.使用催化剂 B.升高温度
C.及时导出CO D.增大反应体系的压强
③一定条件下,将与按物质的量之比∶置于恒容密闭容器中反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.体系中混合气体密度不变 B.与的转化率相等
C.反应体系压强不再改变 D.与物质的量之比不再改变
(3)以甲烷为燃料的新型电池得到广泛应用。下图是甲烷燃料电池工作原理的示意图。
①B极上的电极反应式为_______。
②以该燃料电池作电源,用石墨作电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到112L(标准状况)气体时,消耗甲烷的体积为_______L(标准状况)。
4.(2022秋·云南曲靖·高三校考阶段练习)碳的化合物在工业上应用广程式:
(1)已知下列热化学方
(2)ⅰ.CH2=CHCH3(g)+ Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) H1=-133 kJ·mol-1
ⅱ.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)