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2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题
1.(2022·河南·校联考模拟预测)甲醇(CH3OH)是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”。常用于制造甲醛和农药等。CO2催化加氢制甲醇,极具前景。发生的主要反应如下:
I. CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH1= -90.6 kJ·mol-1
II. CO2(g) +H2(g) CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
III. CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)△H3=___________kJ·mol-1。
(2)对于反应II ,达平衡后,下列措施一定能提高H2转化率的是___________(填字母)。
A.加入适量氢气 B.使用高效催化剂
C.增大n(CO2) D.升高温度
(3)向盛有催化剂的刚性容器中通入n(CO2) : n(H2)=1 : 3混合气体,发生III反应。在T1 K和T2 K时,CO2的转化率(α)与时间(t)的关系如图所示。
①温度:T1___________ (填“> ”或“<”)T2。
②T2K时,若平衡时体系的总压强为p0,则平衡常数Kp =____(用含有p0的代数式表示)。
(4)已知二甲醚水解可生成甲醇,反应为CH3OCH3(g) +H2O(g) 2CH3OH(g) ΔH,其速率方程式为v正=k正·c(CH3OCH3)· c(H2O),v逆=k逆·c2 (CH3OH),k正、k逆为速率常数且只与温度有关。经查阅资料,上述反应平衡状态下存在计算式:lnKc= -A+ B(Kc为化学平衡常数;T为热力学温度,单位为K,A、B为常数且均大于0)。
①反应达到平衡后,= ____ (用含k正、k逆的代数式表示),若仅升高温度,k正增大的倍数____ (填“>”“<”或“=”,下同)k逆增大的倍数。
②已知某温度下,上述反应平衡常数Kc =0.5,在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
物质的量/mol
0.2
0.2
0.2
此时正、逆反应速率的大小:v正 ____v逆。
2.(2022·上海徐汇·统考三模)乙烷裂解制乙烯的方法有:
①直接裂解:
②氧气氧化裂解:
完成下列填空:
(1)800℃时,在一恒压密闭容器中加入一定量,发生反应①,达到平衡后向容器中通入稀有气体He,的平衡转化率_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。要使该反应的平衡常数增大,可采取的措施是_______。
乙烷氧气氧化裂解制乙烯,除发生反应②外,还发生副反应③:,在800℃时用乙烷氧气氧化裂解制乙烯,乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比的变化关系如图所示。
已知:
的选择性
的收率=的转化率×的选择性
(2)控制而不采用选择性更高的,除可防止积碳外,另一原因是_______;时,越小,乙烷的转化率越大,乙烯的选择性和收率越小的原因是_______。
(3)T℃时,将2mol和3mol通入1L的恒容密闭容器中发生反应②③,tmin达到平衡,平衡时的收率为60%,选择性为75%。的转化率为_______;0~tmin内,的平均生成速率为_______,的平衡浓度_______。
(4)通过比较反应①②的热效应,指出氧化裂解法的优点_______
3.(2023·全国·高三专题练习)某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:
回答问题:
(1)已知:电解液态水制备,电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。
(2)已知:的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应,且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。
②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和,反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______,反应温度t约为_______℃。
(3)在相同条件下,与还会发生不利于氧循环的副反应:,在反应器中按通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中、浓度()如下表所示。
催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,生成的平均反应速率为_______;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是_______。
4.(2022·新疆·统考二模)医用酒精在抗击“