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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秋·天津东丽·高三统考期末)甲醇是重要的化工原料,应用前景广阔。研究表明,二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇,反应如下: CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)。
(1)反应过程的能量变化如图所示,起始条件相同,反应过程_______(填“a”或“b”)达到平衡所需时间短,原因是_______。
(2)已知容器体积为2L,起始及反应进行2s时部分物质的物质的量如下表:
CO2
H2
CH3OH
H2O
起始(mol)
1.0
3.0
0
0
2s时(mol)
0.4
用H2表示的该反应的反应速率v (H2)=_______。
(3)反应的平衡常数表达式为K=_______;升高温度, K值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)有利于提高平衡时CO2转化率的措施有_______(填字母)。A.加压 B.增大CO2的浓度
C.使用催化剂 D.及时分离出甲醇
2.(2023秋·湖南长沙·高三统考期末)甲醇是一种可再生能源,由制备甲醇可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应Ⅱ的_______。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为、、,则_______(用、表示)。
(2)反应Ⅰ能自发进行的条件是_______(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。
(3)下表是反应Ⅲ:在不同温度下化学平衡常数(K)
温度/
240
300
360
平衡常数(K)
2.04
0.27
0.012
某温度下,将和充入的密闭容器中,充分反应后达平衡时,
①测得,则的转化率是_______,此时的温度为_______。
②要提高的转化率,可以采取的措施是_______。
A.适当升温 B.恒容充入 C.适当增大压强 D.恒容通入
③在此条件下,不可作为判断反应Ⅲ达到平衡状态的标志是_______。
A.混合气体的压强不再变化
B.、和的物质的量之比为1∶2∶1
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.的百分含量不再变化
3.(2023·全国·高三专题练习)CO和的综合利用有利于实现碳中和、碳达峰目标。回答下列问题:
(1)可作为温和氧化剂,选择性氧化乙苯制苯乙烯: 。
已知:部分化学键的键能数据如表所示。
共价健
C—C
C—H
C=O
H—O
C≡O(CO中)
键能
347
413
799
459
1072
由此计算生成1molC=C键放出的能量为_______kJ;实际生产过程中,通常向乙苯和混合气体中掺入,保持恒压条件下进行反应,可以提高原料转化率,试解释其原因:_______。
(2)一定条件下,CO与NO发生反应 ,可对汽车尾气进行无害化处理。该反应正反应的速率方程为,其中k为速率常数,只与温度有关。℃下,该反应在不同条件下的反应速率如表所示。
序号
①
②
③
④
0.1
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0.2
0.3
反应速率
v
3v
8v
x
表中_______。其他条件不变,将CO浓度增大2倍(操作甲)或将NO浓度增大2倍(操作乙),反应速率加快更明显的是_______(填“操作甲”或“操作乙”)。
(3)可通过催化加氢合成乙醇:。设m为反应物投料比,。
①其他条件相同时,按_______(填标号)投料比进行反应,达到平衡时乙醇的体积分数最大。
A.6 B.3 C.
②该反应用分压表示的净速率,其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。若升高温度,减小,则该反应的_______0(填“大于”或“小于”)。若m=3,在压强为1atm、温度为T℃时,的平衡转化率为50%,则_______。
4.(2023·全国·高三专题练习)某研究性学习小组研究了汽车尾气中的与的反应和某工业废气中的与的反应。回答下列问题:
(1)一定温度下,向某容积为的密闭容器中通入、,控制一定的条件使其发生反应:。测得的平衡转化率与温度、投料比X()的关系如图甲所示。
则_______(填“>”或“<”);若、a=2,反应开始至达到平衡(对应A点)所用的时间是,则反应发生的内的平均反应速率:_______,A点对应的平衡常数_______(保留3位有效数字)。
(2)在固定体积的密闭容器中发生反应:,使用某种催化剂,改变的值进行多组实验(各组实验的温度可能相同,也可能不同),测定的平衡转化率。部分实验结果如图乙所示。
①如果要将图乙中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是_______。
②若A点对应实验中,的起始浓度为,经过达到