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2023届高考化学一轮复习题:化学反应原理综合题
1.(2022春·河南平顶山·高三郏县第一高级中学校考期末)化学反应速率、限度及能量变化与生活、生产密切相关。
(1)由和转化为的催化反应历程示意图如图。该历程中,①→②的过程中,___________(填“吸收”或“放出”)能量,涉及___________(填标号,下同)键的形成,甲烷→①的过程中涉及___________键的断裂。
a. b.C—H c.C—C d.O—H e.C—O
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中充入2mol和4mol,在一定温度下发生反应:,10min反应达到平衡时,测得。
①0~10min内,___________,的体积分数为___________。
②上述反应达到平衡时,混合气体的平均摩尔质量为___________。
③能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。
a. b.容器内压强保持不变
c.每断裂1molH—H,形成1molO—H d.容器内混合气体的密度保持不变
(3)、和熔融可制作燃料电池(反应原理为),其工作原理如图所示。该电池在放电过程中生成氧化物Y,Y可循环使用,则石墨Ⅱ电极为___________(填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为___________。
2.(2023·河北·高三专题练习)氢能是极具发展潜力的清洁能源,以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。
(1)时,燃烧生成)放热,蒸发吸热,表示燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应。
Ⅰ.
Ⅱ.
①下列操作中,能提高平衡转化率的是_______ (填标号)。
A.增加用量 B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除 D.加入催化剂
②恒温恒压条件下,和反应达平衡时,的转化率为,的物质的量为,则反应Ⅰ的平衡常数_______ (写出含有a、b的计算式;对于反应,,x为物质的量分数)。其他条件不变,起始量增加到,达平衡时,,平衡体系中的物质的量分数为_______(结果保留两位有效数字)。
(3)氢氧燃料电池中氢气在_______(填“正”或“负”)极发生反应。
(4)在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中,放电的电极反应式为_______。
(5)甲醇燃料电池中,吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO,四步可能脱氢产物及其相对能量如图,则最可行途径为a→_______(用等代号表示)。
3.(2022·河南濮阳·统考模拟预测)以生物质为原料制备氢气可以有效减少环境污染,同时能降低对化石燃料的依赖。乙酸是生物油的主要成分之一,常被用作模型化合物。已知:乙酸水蒸气重整制氢过程中可能发生的反应如下:
i.CH3COOH(g)+2H2O(g)2CO2(g)+4H2(g) △H;
ii.CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) △H1=+213.7kJ·mol-l;
iii.CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) △H2=-33.5kJ·mol-1;
iv.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ·mol-1。
回答下列问题:
(1)反应i的△H=____kJ·mol-1;为了加快反应i速率,并且提高乙酸的平衡转化率,应采取的措施是____(填字母)。
a.增大乙酸浓度 b.增大水蒸气的浓度 c.增大压强 d.选择高效催化剂 e.升高温度
(2)一定温度和催化剂条件下,向5L密闭容器中充入2molCH3COOH(g)和4molH2O(g),只发生反应i,10min后反应达到化学平衡状态,此时容器内的压强变为初始时的1.5倍。
①从反应开始到平衡状态,用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=____。
②该温度下,该反应的化学平衡常数Kc=____。
(3)乙酸水蒸气重整制氢过程中,当水碳比(S/C)=2情况下各气体产率随温度的变化如图1所示,可以看出随着温度的升高CO产率逐渐上升,而CH4产率逐渐下降,其原因是____;最佳的反应温度范围为____。
(4)乙酸水蒸气重整制氢过程中,不同温度下水碳比(S/C)对CH4产率的影响如图2所示,则T1、T2、T3由大到小的顺序为____。
4.(2022春·河北保定·高三统考期末)氮及其化合物是元素化合物学习的重要内容。
(1)合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,利用N2和H2在催化剂表面合成氨气,该反应的能量变化及微观历程的示意图如图,用 、 、 分别表示N2、H2、NH3。
该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应,原因是反应物化学键断裂吸收的总能量___________(