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2023届高三化学一轮复习题:化学反应原理综合题
1.(2023春·湖南长沙·高三校考阶段练习)大连化学物理研究所开发的DMTO技术曾获得国家科学技术发明一等奖。该技术以煤为原料,经过煤→CO、H2→CH3OH→C2H4、C3H6等一系列变化可获得重要的化工产品乙烯和丙烯。回答下列问题:
(1)煤气化包含一系列化学反应,热化学方程式如下:
①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H1=+131kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=akJ·mol-1
③C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172kJ·mol-1,
则a=_______。
(2)已知某密闭容器中存在可逆反应:2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g) △H,测得其他条件相同时,CH3OH的平衡转化率随着温度(T)、压强(p)的变化如图1所示,平衡常数K与温度T关系如图2所示。
①该反应的△H_______(填“>”或“<”,下同)0,N点v(CH3OH)正_______M点v(CH3OH)逆。
②T1后升高温度,则B、C、D三点中能正确表示该反应的平衡常数K随着温度T改变而变化的点是_______(填字母)。
(3)在一定温度和适当催化剂存在下,将1molCO、2molH2通入恒容密闭容器中,使其发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-91kJ·mol-1,测得开始时容器内总压为3×105Pa,反应经2min达到平衡且平衡时体系压强降低了,则该温度下的平衡常数Kp=_______Pa-2(Kp为分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)某乙烯熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图3所示,则负极上电极反应式为_______;若要维持电池持续稳定工作,则从理论上讲,进入石墨Ⅱ电极上的CO2与石墨Ⅰ电极上生成的CO2的物质的量之比是_______。
2.(2022·天津·统考二模)乙醇用途广泛且需求量大,寻求制备乙醇的新方法是研究的热点。
I.醋酸甲酯催化加氢制备乙醇涉及的主要反应如下:
(a)CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g) △H=-23.6kJ·mol-1
(b)2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g) △H=-22.6kJ·mol-1
(c)CH3COOCH3(g)+H2(g)CH3CHO(g)+CH3OH(g) △H=+44.2kJ·mol-1
(1)上述三个反应中随着温度升高____反应的平衡常数会逐渐增大(填a、b或c)。
(2)增大压强上述三个反应平衡不发生移动的是____(填a、b或c)
(3)将n起始(H2):n起始(CH3COOCH3)=10:1的混合气体置于密闭容器中,在2.0MPa和不同温度下反应达到平衡时,CH3COOCH3的转化率和C2H5OH的选择性:×100%如图所示。
①若n起始n起始(CH3COOCH3)=1mol,则500K下反应达到平衡时生成C2H5OH的物质的量为____mol。
②673~723KCH3COOCH3平衡转化率几乎不变,其原因是____。
(4)T℃时,增大压强,对乙酸甲酯的转化率和乙醇选择性的影响是____。
A.两者都增大 B.乙酸甲酯转化率降低,乙醇选择性增大
C.两者都降低 D.乙酸甲酯转化率增大,乙醇选择性降低
(5)II.以KOH溶液为电解质溶液,CO2在阴极(铜板)转化为CH3COOCH3的机理如图所示。(氢原子吸附在电极表面可用*H表示,其他物种以此类推;部分物种未画出)。
①CO2在阴极上生成C2H5OH的电极反应式为____。
②CO2转化为*CO的过程可描述为:溶液中的H2O在阴极表面得到电子生成*H。
+→____
+→____
3.(2022秋·山东济南·高三济南一中校考开学考试)氨气是一种非常重要的化工原料,研究其相关反应极具意义。回答下列问题:
(1)一定条件下,向VL的恒容密闭容器中通入4molNH3和5molO2发生下列反应:
I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1
II.2NH3(g) +2O2(g) N2O(g)+3H2O(g) ΔH2
III.4NO(g) 2N2O(g)+O2(g) ΔH3
①ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系式为ΔH3=_______。
②达到平衡时,容器中含有a mol NO和b mol N2O,此时H2O(g)的浓度为_______mol·L-1。(用含a、b、V的代数式表示,下同),该温度下反应III的平衡常数为_______L·mol-1。
(2)一定条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应2NH3(g) N2(g)+