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2023届高考化学备考一轮专题训练——化学反应原理综合题
1.(2022·湖南长沙·校联考模拟预测)二氧化碳有效转化是“碳中和”的重要研究方向,在催化剂条件下可以生成重要的化工原料乙烯,反应为 。根据此项研究,回答下列问题:
(1)在恒压密闭容器中,起始充入2mol和6mol发生反应,该反应在不同的温度下达到平衡时,各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①图中表示的体积分数随温度变化的曲线是______(填字母)。C点时,反应达到平衡的标志为______(填字母)。
a. b.容器中气体的平均摩尔质量不再变化
c.混合气体的密度不再变化 d.不再变化
②A、B、C三点对应的化学平衡常数为、、,则从大到小的排列顺序为______。
③B点反应达到平衡后,的平衡转化率为______(计算结果保留一位小数),若平衡时总压为P,则平衡常数______(列出计算式,以分压表示,气体分压=总压×气体的物质的量分数)。
(2)其他条件相同,分别在X、Y两种催化剂作用下,将2mol和6mol充入体积为1L的密闭容器内,测得反应相同时间时的转化率与温度的关系如图。
使用催化剂X,当温度高于320℃时,的转化率逐渐下降,其原因是______。根据图像,______(填“能”或“不能”)计算280℃时该反应的平衡常数,其理由是____________。
2.(2022·北京丰台·北京市第十中学校考三模)乙烯是一种重要的基本化工原料,乙烯的产量可以衡量一个国家的石油化工发展水平,研究工业制取乙烯有重要的意义。
I.工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯:
已知:①
②
③
(1)_______。
(2)在密闭容器中充入体积比为的H2和CO2,不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示,下列说法正确的是_______。
A.为了提高乙烯的产率应尽可能选择低温
B.生成乙烯的速率:可能小于
C.M点时的压强一定小于N点时的压强
D.平衡常数:
II.工业用甲烷催化法制取乙烯: , ,时,向2L的恒容反应器中充入,仅发生上述反应,反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图2所示。
(3)实验测得,,为速率常数,只与温度有关,T℃时与的比值为_______(用含x的代数式表示);若将温度升高,速率常数增大的倍数:_______(填“>”“=”或“<”)。
III.电化学法还原二氧化碳制乙烯原理如图3所示。
(4)阴极电极反应式为:_______;电路中转移0.3mol电子,两极共收集气体_______L(标准状况)。
3.(2022春·贵州六盘水·高三统考期末)和是重要的能源物质,也是重要的化工原料。为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中的含量及有效地开发利用,工业上通常用来生产燃料甲醇。在体积为的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:。测得和的物质的量随时间变化如图所示。
(1)内用表示该反应的化学反应速率为_______。
(2)下列措施能提高该反应的化学反应速率的是_______。
A.升高温度 B.加入适宜的催化剂 C.缩小容器的体积
(3)能说明上述反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.四种气体的物质的量浓度之比为1∶3∶1∶1
B.容器内混合气体的压强保持不变
C.的消耗速率与的生成速率之比为1∶1
D.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)达到平衡时,的转化率为_______,此时混合气体中和的物质的量之比为_______。
(5)下图为甲醇燃料电池的简易装置,图中a电极为_______极(填“正”或“负”);b电极的电极反应式为_______。
4.(2022春·贵州六盘水·高三统考期末)氢气既是重要的化工原料,又属于洁净能源。请回答下列问题:
(1)与C在催化剂作用下制备乙炔,总反应式为:。
已知部分反应如下:
I.
II.
III.
_______;反应III在高温下能自发进行的原因_______。
(2)工业上与反应制取气态:。一定条件下,向密闭容器中充入和,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在下的和在下的的关系如图所示。
①图中对应等压过程的曲线是_______(填“I”或“II”),判断的理由是_______。
②若a点容器的体积为1L,该反应的平衡常数K=_______。
③a、b两点速率大小关系:_______(填“>”、“<”、“=”)。
(3)在航空领域也发挥着重要作用,我国的“天宫一号”中使用的氢氧燃料电池部分结构如图。
①通入的电极为_______(填“正极”、“负极”)
②已知:金属镍能与酸反应;摩尔导电率越大,溶液的导电性越好。
时,无限稀释溶液中几种离子的无限稀释摩尔导电率