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专题15 化学反应原理综合题
非选择题:本题共10小题。
1.(2023·广东汕头·统考一模)的综合利用是解决温室问题的有效途径。回答下列问题:
(1)用制备甲醇可实现碳循环,一-种制备方法为
已知:①
②
该制备反应的_______。升高温度,该制备甲醇反应的的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)已知反应的,,其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=总压×物质的量分数)。在下,按初始投料比、、,得到不同压强条件下的平衡转化率关系图:
①a、b、c各曲线所表示的投料比由大到小的顺序为_______(用字母表示)。
②N点在b曲线上,时的压强平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③条件下,某容器测得某时刻,,,此时_______(保留两位小数)。
(3)用电解法将转化为燃料是实现碳循环的一种途径,原理如图所示。铜电极上产生的电极反应式为_______,若阴极只产生、、,且生成速率相同,则相同条件下电极产生的与电极上产生的的物质的量之比为_______。
2.(2023·广东深圳·统考一模)苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为:
反应I:
已知:
反应II:
反应III:
回答下列问题:
(1)反应I的__________。
(2)下列关于反应I~III的说法正确的是______(填标号)。
A.及时分离出水蒸气,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B.保持恒定时,说明反应I达到化学平衡状态
C.其他条件相同,反应II分别在恒容和恒压条件下进行,前者乙苯的平衡转化率更高
D.反应III正反应的活化能小于逆反应的活化能
(3)在催化剂作用下,氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如下图所示反应机理:
该机理可表示为以下两个基元反应,请补充反应ⅱ:
ⅰ:;
ⅱ:__________.
(4)常压下,乙苯和经催化剂吸附后才能发生上述反应I。控制投料比[∶n(乙苯)]分别为1∶1、5∶1和10∶1,并在催化剂作用下发生反应,乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示:
①乙苯平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越______(填“高”或“低”)。
②相同温度下,投料比远大于10∶1时,乙苯的消耗速率明显下降,可能的原因是:
ⅰ.乙苯的浓度过低;
ⅱ.__________。
③850K时,反应经t min达到图中P点所示状态,若初始时乙苯的物质的量为n mol,则v(苯乙烯)=______。
(5)700K时,向恒容密闭容器中加入过量和一定量乙苯,初始和平衡时容器内压强分别为和,则平衡时苯乙烯的分压为______kPa(以含有、、p的代数式表示)。[已知:①混合气体中某组分的分压等于总压与该气体物质的量分数之积;以平衡分压代替平衡浓度进行计算,可得反应的分压平衡常数。② ]
3.(2023·广东·校联考一模)丙烯腈()是一种重要化工原料,工业用“丙烯氨氧化法”生产,副产物有乙腈()、氢氰酸、丙烯醛()等。以丙烯、氨气和氧气为原料,在催化剂存在下合成丙烯腈()的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)_______。
(2)一定条件下,反应Ⅰ的平衡常数为,反应Ⅱ的平衡常数为,则反应Ⅲ的平衡常数_______(用含、的代数式表示)。
(3)工业生产条件下的丙烯氨氧化过程非常复杂,下列说法错误的是_______(填选项字母)。
a.原料丙烯可以从石油中分馏得到
b.为提高丙烯的平衡转化率和丙烯腈的选择性,需要研究高性能催化剂
c.生产过程中要防止原料混合气中丙烯与空气的比例处于爆炸范围内而产生的危险
d.生产过程中会产生大量的含氰废水,排放前不需要除去
(4)当丙烯与氧气的配比一定时,氨气与丙烯的配比(即氨比)与丙烯腈收率的关系如图1所示,工业上应选择合适的氨比为_______(填选项字母)。
A.1.00 B.1.16 C.1.24 D.1.30
(5)向某密闭容器中,通入一定量的和发生上述反应,反应Ⅰ在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下可自发进行;恒温时体系达到平衡后,若压缩容器体积,则反应Ⅱ的平衡_______(填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
(6)在恒容条件下,选取不同温度测得丙烯氨氧化过程中各反应的平衡常数,绘制成图(如图2所示),已知反应Ⅰ平衡常数大于反应Ⅱ平衡常数,在温度为673K,其他条件一定时,向恒容密闭容器中充入一定量的丙烯,使氨气和氧气浓度分别为、进行丙烯氨氧化反应,达到平衡时,测得容器内和浓度分别为、,则丙烯的平衡转化率_______(已知:)
4.(2023·广东广州·统考一模)乙醇可以通过部分氧化