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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.(2022·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)含碳物质的价值型转化,有利于“减碳”和可持续发展。结合相关信息,回答:
(1)相关的化学键键能数据如下:
化学键
H-O
C≡O
C=O
H-H
E/()
463
1075
803
436
_________________。
下列有利于提高CO平衡转化率的措施有_________________(填标号)。
a.增大压强 b.降低温度
c.提高原料气中的比例 d.使用高效催化剂
(2)已知将、催化重整为可用的化学品,对改善环境意义重大,某科研团队在密闭容器中进行“合成气催化重整”,反应的化学方程式为
①下列能说明该反应达到化学平衡状态的是_________________。
a.混合气体的平均相对分子质量不再变化 B.
C.甲烷与氢气浓度比值不再变化 D.容器内混合气体的密度不再变化
②当投料比时,的平衡转化率()与温度(T),初始压强(p)的关系如图所示。
可知:压强_________________2MPa(填“>”“<”或“=”);当温度为、压强为2MPa时,a点时的v(逆)_________________v(正)(填“>”“<”或“=”)
起始时向1L恒容容器中加入2mol 和2mol ,在温度为、初始压强为2MPa时反应,用压强表示该反应平衡常数的值的_____________(分压=总压×物质的量百分数)。
(3)图为一种可以循环利用人体呼出的并提供的装置,总反应方程式为。写出阴极的电极反应:_______________________
2.(2022·安徽宣城·安徽省宣城市第二中学校考模拟预测)二甲醚是含氢量高,廉价易得,无毒的优良制氢原料,二甲醚水蒸气重整制氢体系中会发生如下反应:
主反应:
反应:
(1)①主反应在_______(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②已知主反应的机理分为两步
步骤ⅰ:
步骤ⅱ:……
则步骤ⅱ的热化学方程式为_______。
对比负载的催化剂性能,测得收率的变化曲线如图所示。
已知:
二甲醚转化率
氢选择性
氢收率=二甲醚转化率×氢选择性
(2)三种催化剂中,催化活性最好的催化剂是_______。加入后,催化剂的稳定性_______(填“上升”或下降”)
(3)向恒压为p(非恒容)的体系中充入物质的量之比为的发生二甲醚水蒸气重整制氢反应,测得在催化剂催化下反应达到平衡时,二甲醚转化率为,且产物中。
①能判断该反应达到平衡状态的标志为_______(填字母)。
A.混合气体中各物质分压保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体平均摩尔质量保持不变
D.消耗时,有生成
②反应达到平衡时,的转化率为_______,二甲醚水蒸气重整制氢主反应的_______(列出含p的计算式即可)。
3.(2022·山东·模拟预测)氨气是重要的基础化工品。回答下列问题:
I. 在尿素合成塔中发生的反应可表示为: 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)[CO(NH2)2](s)+H2O(g);已知第一步反应为快速反应,△H1=-119.2kJ·mol-1,第二步反应为慢速反应,△H2=+15.5kJ·mol-1,
(1)下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
II.工业上使用氨气生产尿素,在一个体积恒为1L的恒温密闭容器中充入2mol CO2和4mol NH3的混合气体,经历反应1、2合成CO(NH2)2,经历如下两个过程:
反应1;2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH1= - 159.50kJ·mol-1
反应2:NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s) + H2O(g) ΔH2= + 72.50kJ·mol-1
(2)能说明反应1达到平衡状态的是(暂不考虑反应2) __ (填标号)。
①混合气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③相同时间内断裂3molN-H键,同时形成1molCO2
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤NH3的体积分数不变
(3)混合气体中氨气体积分数及气体总浓度随时间变化如图所示,对于反应I,A点正反应速率与B点逆反应速率大小关系是_______(填“>”“<”或“=”),在B点氨气的转化率为__。
III.恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g) 。测得在同种催化剂下分解的实验数据如下表所示:
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