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2023届高考化学一轮复习:化学反应原理综合题
1.(2022·青海·模拟预测)辉铜矿(主要成分是 Cu2S)含铜量高,是最重要的炼铜矿石。请回答下列问题:
Ⅰ.已知:①2Cu2S(s) + 3O2(g) = 2Cu2O(s) + 2SO2(g) △H= -768.2kJ·mol-1
②Cu2S(s) + O2(g)= 2Cu(s) + SO2(g) △H = -217.4kJ·mol-1
(1)Cu2S与Cu2O反应生成Cu和SO2的热化学方程式为_______,该反应中Cu2O作_______(填"氧化剂”或“还原剂”)。
Ⅱ. Cu2O可催化二甲醚合成乙醇。
反应①:CH3OCH3(g) + CO(g)CH3COOCH3(g) △H1
反应②:CH3COOCH3(g) + 2H2(g) CH3OH(g) + C2H5OH(g) △H2
(2)压强为p kPa时同一体系中发生反应①和反应②,湿度对二甲醚(CH3OCH3 )和乙酸甲酯(CH3COOCH3 )平衡转化率的影响如图1所示,则△H1_______0 (填“>”或“<”,下同)、△H2_______0,温度对平衡体系中乙酸甲酯的百分含量和乙醇的百分含量的影响如图2所示。在300 - 600K范围内,乙酸甲酯的百分含量逐渐增大,而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_______。
(3)若压强为p kPa、温度为800K时向2L恒容密闭容器中充入1mol CH3OCH3和1mol CO发生反应①,2min时达到平衡,该条件下平衡常数K =_______。
2.(2022·湖北·高考真题)自发热材料在生活中的应用日益广泛。某实验小组为探究“”体系的发热原理,在隔热装置中进行了下表中的五组实验,测得相应实验体系的温度升高值()随时间(t)的变化曲线,如图所示。
实验编号
反应物组成
a
粉末
b
粉
c
粉
饱和石灰水
d
粉
石灰乳
e
粉
粉末
回答下列问题:
(1)已知:
①
②
③
则的___________。
(2)温度为T时,,则饱和溶液中___________(用含x的代数式表示)。
(3)实验a中,后基本不变,原因是___________。
(4)实验b中,的变化说明粉与在该条件下___________(填“反应”或“不反应”)。实验c中,前的有变化,其原因是___________;后基本不变,其原因是___________微粒的量有限。
(5)下列说法不能解释实验d在内温度持续升高的是___________(填标号)。A.反应②的发生促使反应①平衡右移
B.反应③的发生促使反应②平衡右移
C.气体的逸出促使反应③向右进行
D.温度升高导致反应速率加快
(6)归纳以上实验结果,根据实验e的特征,用文字简述其发热原理___________。
3.(2022·广东·模拟预测)氨的催化氧化反应是硝酸工业中的重要反应,某条件下与作用时可发生如下3个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:298K时,相关物质的焓的数据如图1。
(1)根据相关物质的焓计算_______
(2)将一定比例的、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、生成的选择性与温度的关系如图2所示。
①除去工业尾气中的适宜的温度为_______。
②随着温度的升高,的选择性下降的原因可能为_______。
(3)在一定温度下,氨气溶于水的过程及其平衡常数为:
其中p为的平衡压强,为在水溶液中的平衡浓度。设氨气在水中的溶解度,则用p、和表示S的代数式为_______。
(4)为了探究大气中对和反应的影响,图3和图4展示了无与有存在时反应过程的相关优化构型,表1列出了相关构型的相对能量。
构型
构型A
构型B
构型C
构型D
相对能量/
0
-7.33
-11.78
33.70
-23.27
构型
构型A′
构型B′
构型C′
构型D′
相对能量/
0
-10.18
-15.12
25.48
-35.22
①无存在时的决速步骤为_______。
②对比图3与图4,的功能为_______。
(5)已知Mg、A1、O三种元素组成的晶体结构如图所示,其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成,其中和都在小晶格内部,部分在小晶格内部,部分在小晶格顶点。
该物质的化学式为_______,的配位数为_______,两个之间最近的距离是_______pm。
4.(2022·全国·高三专题练习)氢能是一种绿色能源,甲醇可通过电催化和催化重整制取氢气。回答下列问题:
(1)用金属-有机骨架纳米片作阳极,电催化甲醇溶液(碱性)高效生产H2的装置如下:
向阳极区迁移的离子是_______;阳极的电极反应式为