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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.工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。回答下列问题:
(1)在C和的反应体系中:
反应1
反应2
反应3
①_______
②如图,若,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示,对应于反应3的线是_______ (填a、b或c)。
③一定压强下,随着温度的升高,气体中与的物质的量之比_______
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)水煤气反应:。工业生产水煤气时,通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是_______
(3)一氧化碳变换反应:
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):、、、,则反应的平衡常数K的数值为_______。
②维持与①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和的物质的量之比为_______。
③以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离成氢气和,能量-反应过程如图所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):
步骤Ⅰ:;步骤Ⅱ:_______。
2.油气开采、石油化工、煤化工等行业排放的废气中普遍含有硫化氢气体,需要回收处理并加以利用。较普遍采用的处理方法是高温热分解。回答下列问题:
(1)依据下表中键能数据计算高温热分解反应_______。
化学键
键能
436
364
414
(2)写出用浓度表示的该反应的平衡常数表达式为_______;为了提高的分解率,可采取的措施有_______(写出两条即可)。
(3)在温度和体积恒定的密闭容器中,使与稀有气体混合反应达到平衡,若再充入,的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”),理由是_______。
(4)在温度和压强恒定的密闭容器中,将和稀有气体按一定比例混合进行热分解反应。、反应条件下,将的混合气体进行的热分解反应,若平衡时混合气体中与的分压相等,平衡转化率为_______;若初始混合气体减小,的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”),理由是_______。
3.已知(Ⅰ)(Ⅱ)反应在一定条件下焓变及平衡常数如下:
(Ⅰ)2H2(g)+S2(g)2H2S(g) ΔH1 K1
(Ⅱ)3H2(g)+SO2(g)2H2O(g)+H2S(g) ΔH2 K2
(1)根据反应(Ⅰ)(Ⅱ)回答:4H2(g)+2SO2(g)S2(g)+ 4H2O(g)的焓变ΔH=_______(用含ΔH1、ΔH2的式子表示),平衡常数K=_______(用含K1、K2的式子表示)。
(2)回答下列反应(Ⅰ)的相关问题:
①温度为T1,在1L恒容容器中加入1.6molH2、1.2molS2,10min时反应达到平衡。测得10min内v(H2S)=0.06mol∙L-1∙min-1,该条件下的平衡常数为K1=_______。
②相同温度下,某时刻测得H2(g)、S2(g)、H2S(g)浓度各为1mol∙L-1、0.5mol∙L-1、1mol∙L-1,则此时v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。
(3)工业上可通过CO(g)和H2(g)化合来制备甲醇气体(结构简式为 CH3OH)。部分化学键的键能数据如下表,已知CO中C与O之间为三键连接。
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C≡O
H-O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
1072
463
①该法制备甲醇的热化学方程式为_______。
②恒温恒压下进行该反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。
a.混合气体的密度不再变化 b.v(H2) = 2v(CH3OH)
c.混合气体平均相对分子质量不变 d.c(CO) = c(CH3OH)
③CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、1.3ⅹ104kPa左右,选择此压强的理由是_______。
4.工业以和为原料合成尿素(),在合成塔中存在如图转化:
回答下列问题:
(1)的_______。
(2)保持容器体积不变,在(1)反应初期,下列措施可以提高转化率的是_______(填序号)。
a.增大的浓度
b.增大水的分压(分压=总压×物质的量分数)
c.通入惰性气体
d.使用合适的催化剂
(3)测得合成塔中液相反应的平衡转化率与温度、初始氨碳比[]、初始水碳比[]关系如图所示。
①图中_______(填“>”“<”或“=”下同),_______。
②其他条件不变,随温度升高,