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2023届高考化学一轮专题复习----化学反应原理综合专题训练
1.从能量的变化和反应的快慢等角度研究化学反应具有重要意义。
I.已知一定条件下,反应N2+3H2⇌2NH3为放热反应;
(1)下图能正确表示该反应中能量变化的是___________;
(2)根据下表数据,计算生成1molNH3时该反应放出的热量为___________kJ;
化学键
H-H
N≡N
N-H
断开1mol键所吸收的能量
436kJ
946kJ
391kJ
Ⅱ.在一定温度下,将 2mol CO2(g)和 6mol H2(g)置于容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+ H2O(g)。反应进行到5s时,测得CO2的物质的量为1.4mol,则:
(1)5s时,生成物CH3OH的浓度为___________。
(2)0~5s内,用反应物H2的浓度变化表示的该反应的平均速率v(H2)=___________。
(3)5s时,容器内气体的总物质的量与反应前容器内气体的总物质的量之比为___________。
(4)若反应进行到15s时达到平衡,此时气体的总物质的量为5.6mol。
①平衡时,CO2的转化率为___________。
②下列关于达到平衡时的有关表述正确的是___________(填标号)。
A.CO2已经完全转化为CH3OH
B.CH3OH的生成速率和消耗速率相等
C.反应物的浓度不再改变,而生成物的浓度会改变
③若要缩短反应达到平衡的时间,则可采取的措施为___________(填标号)。
A.降低温度 B.加入合适的催化剂 C.减小反应物浓度
2.2020年5月22日,国务院总理李克强同志所作的政府工作报告中提及“煤炭清洁高效利用”、“大气污染治理”,甲醇是一种绿色可再生能源,已知热化学方程式:
i.
ii.
iii.
(1)则的___________。
(2)已知: ,300℃时,将2molCO与充入容积为2L的密闭容器中充分反应,5min后达到平衡,测得。
①CO的转化率___________,___________,该反应的平衡常数K=___________;
②若将一定比例的和在装有催化剂的反应器中反应12小时,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
请判断温度为470K时,图中P点___________(填“是”或“不是”)处于平衡状态,490K之后甲醇产率随温度升高而减小的可能原因为:___________、___________。
(3)甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源,某同学根据原电池反应原理,设计了如图所示的电池装置,氧气进入___________极(填“正”或“负”),负极的电极反应为___________。
3.甲醇是一种高效清洁的新能源,已知在常温常压下:
① CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(l)+ H2O(l) ΔH1=-184.0 kJ/mol
② 2H2 (g)+ O2(g) = 2H2O(l) ΔH2=-572.0 kJ/mol
(1)则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式__________________________________。
在恒温恒容的密闭容器中,工业上常用反应①:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1<0 制备甲醇;其中的原料气常用反应②:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH2 来制备。根据题意完成下列各题:
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是__________(填字母)。
a.容器中气体的压强不变 b.CO 和CH3OH 浓度相等
c.V 消耗(CH3OH)= V 生成(CO) d.容器中混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中CO 的转化率,下列措施可行的是_____(填字母)。
a. 减小容器容积 b.升高温度
c.向装置中再充入He d.向装置中再充入H2
(4)一定条件下,反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。
则△H2_______0(填“<”、“>”或“=”),在T ℃ 时的10L 密闭容器中,充入2 mol CH4和 3mol H2O(g)发生反应②,经过 5 min 达到平衡,此时 CH4的转化率为50%,则从开始到平衡,H2的平均反应速率为____________。若向此10L 密闭容器中,加入2molCH4、5molH2O(g)、2molCO、和3mol H2发生反应②,若温度仍为T ℃,此时V(正)_____V(逆)(填“<”、“>”