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2023届高考化学一轮专题复习—化学反应原理综合题
1.(2023·湖南岳阳·统考一模)甲醇是一种用途十分广泛的基本有机化工原料。
(1)甲醇分子中的键角比的键角_______(填“大”或“小”),理由是_______。
(2)作为未来的重要碳源,其选择性加氢合成一直是研究热点。在加氢合成的体系中,同时发生以下反应:
反应ⅰ
反应ⅱ
反应ⅲ
若某容器中同时发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ,一定条件下建立平衡后,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.反应ⅱ的平衡常数为1
B.增加少量碳,反应ⅲ逆向移动
C.反应ⅱ反应前后气体分子数不变,故增大该容器的压强对反应ⅱ的平衡无影响
D.选用合适的催化剂可提高在单位时间内的产量
(3)设为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为)除以。反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的随(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应ⅰ、ⅱ、ⅲ中,正反应活化能大于逆反应活化能的反应有_______。
②反应ⅰ的相对压力平衡常数表达式为_______(用表示x的分压)
③在A点对应温度下,原料组成为,初始总压为的恒容密闭容器中进行上述三个反应,体系达到平衡时的分压为。计算的平衡转化率_______。
(4)维持压强和投料不变,将和按一定流速通过反应器,二氧化碳的转化率和甲醇的选择性随温度变化的关系如图所示:
已知催化剂活性受温度影响变化不大。结合反应ⅰ和反应ⅱ,分析235℃后甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是_______,二氧化碳的转化率随温度升高也在下降的可能原因是_______。
2.(2023·安徽黄山·统考一模)煤的间接液化是先把煤转化为一氧化碳和氢气,再在催化剂作用下合成甲醇等
(1)已知反应:①
②
③
则反应③的_______。
(2)在时,向体积为的一个刚性容器中加入一定量的和,只发生下列反应:、,达平衡时测得,则平衡时_______(用含a、b、c的代数式表示)。
(3)已知:在一定条件下可发生反应:
①下列说法正确的是_______。
A.使用高效催化剂可以加快化学反应速率,提高和的平衡转化率
B.时说明反应已经达到化学平衡状态
C.升高温度,化学反应速率加快,说明该反应的正反应是吸热反应
D.恒温恒容下,向平衡体系中再充入适量的,平衡正向移动,平衡常数不变
E.恒温恒容下,再加入氨气压强增大可以提高和的平衡转化率
②已知:催化剂并不是所有部位都有催化作用,真正起催化作用的那些部位称为活性点位,也称活性中心。恒温恒容条件下发生反应,若不变时,过多,反应速率减慢,可能的原因是_______。
③若一定温度范围内该反应的化学平衡常数为K,与(温度的倒数)的关系如图所示:则_______0(填“大于”或“小于”)
④时,在体积为的刚性容器充入和合成甲醇,假设只发生反应:,5分钟末达到平衡,测得的体积分数为,求5分钟内的平均反应速率_______,的平衡转化率为_______。
⑤的沸点由高到低的顺序是_______,原因是_______。
3.(2023·湖南永州·统考二模)利用晶格氧部分氧化甲烷制合成气(与)技术将传统甲烷重整反应分解为几个气固相反应,实现燃料与氧气不接触,其一般模型如图所示:
在一定温度下,该模型涉及的主要反应如下:
主反应:
副反应:
甲烷裂解反应:
载氧体恢复晶格氧反应:
请回答下列问题:
(1)模型中载氧体中的价态:载氧体I_______载氧体II(填“>”“<”或“=”)。
(2)该模型部分氧化甲烷制合成气的反应方程式为:,该温度下反应的_______。
(3)已知副反应的,下列温度下反应能自发进行的是?_______(填标号)。
A. B. C.
(4)控制投料比为、压强为时,平衡时及各气体的物质的量随温度的变化如图a所示:
已知:,
①图a中c曲线对应的气体为_______。
②图a中忽略与c气体,平衡时,_______。
(5)当、时,控制不同,平衡时与温度的关系如图b所示,请说明当反应体系温度低于时,越大,温度越高,越有利于合成气的生成:_______。
4.(2022·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中:
反应1:
反应2:
反应3: 。
设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。
(2)雨水中含有来自大气的,溶于水中的进一步和水反应,发生电离:
①
② 25℃时,反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为,当大气压强为