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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·安徽·高三统考专题练习)异丁烯是一种重要的化工原料,主要用于制备甲基叔丁基醚、丁基橡胶、甲基丙烯腈等。将异丁烷脱氢制备异丁烯,可提高异丁烷的附加值,具有良好的经济与社会效益。回答下列问题。
(1)利用下列键能数据,计算下列异丁烷直接脱氢生成异丁烯反应:
的_______。
化学键
键能/
347.7
615
413.4
436
462.8
497.3
(2)在压强下,异丁烷的平衡转化率随温度的变化结果如下图所示。
该反应的平衡常数随温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。计算时的平衡常数,_______(结果保留一位小数)。
(3)在温度、压强下,初始反应气体组成(异丁烷)或(异丁烷)与平衡时异丁烷摩尔分数x的关系如下图所示。
其中(异丁烷)为曲线_______,判断依据是_______。
(4)有人提出加入适量空气,采用异丁烷氧化脱氢的方法制备异丁烯,写出该反应的热化学方程式_______。并比较异丁烷直接脱氢制备异丁烯,从产率角度分析该方法的优缺点_______。
2.(2023春·安徽·高三统考专题练习)氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产和生活中有着重要作用,氮氧化物也是主要的大气污染物。回答下列问题:
(1)已知在催化剂的作用下,与反应生成无污染气体:
①
②
③
则④ _______(用含、、的代数式表示)。实验室可用氯化铵与消石灰反应制备少量: ,该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)在催化剂作用下,也能将转化为无毒清洁物质,恒温条件下,将一定量的与气体通入恒容密闭容器中,发生反应。下列可判断反应达到平衡的是_______(填标号)。
A.混合气体的密度保持不变 B.
C.容器内总压强不再改变 D.
(3)汽车尾气中含有较多的和,在催化剂作用下,发生反应。实验测得:,(、分别为正、逆反应的速率常数,只与温度有关)。某温度下,在体积为的恒容密闭容器中充入和,当反应达到平衡时,的转化率为80%,则:
①_______。
②平衡时体系压强为,为用分压表示的平衡常数(分压总压物质的量分数),则平衡常数_______(用含p的式子表示)。
3.(2023·广东·校联考一模)某学习小组发现溶液呈绿色,与溶液颜色不一样,于是对溶液呈绿色的原因展开了研究。
查阅资料:在溶液中存在如下平衡: 。
提出假设:溶液呈绿色的原因是其溶液中既有黄色的又有蓝色的,根据光学原理蓝色和黄色的混合色为绿色。
(1)配制100 mL 0.5溶液,需要称量_______g(保留4位有效数字),先将溶解在较浓的盐酸中再加水稀释的原因是_______。
(2)设计方案并完成实验:
限选实验试剂和仪器:0.5 溶液、蒸馏水、饱和溶液、饱和NaCl溶液、饱和溶液、恒温水浴槽、试管等。
序号
温度/℃
V(0.5)/mL
V(饱和)/mL
V(饱和)/mL
V(饱和NaCl)/mL
/mL
溶液颜色
Ⅰ
25
/
/
4.0
/
/
无色
Ⅱ
25
/
/
/
4.0
/
无色
Ⅲ
25
/
4.0
/
/
/
蓝色
Ⅳ
25
4.0
/
/
/
/
绿色
Ⅴ
25
2.0
/
/
/
a
蓝绿色
Ⅵ
25
2.0
2.0
/
/
/
蓝绿色
Ⅶ
25
2.0
/
/
2.0
/
黄绿色
Ⅷ
b
4.0
/
/
/
/
黄绿色
①实验Ⅰ、Ⅱ的目的是_______。
②根据表中信息,补充数据:a=_______;从浓度商与平衡常数的相对大小的角度定量分析实验Ⅳ中溶液颜色为绿色而Ⅴ中溶液颜色为蓝绿色的原因:_______(写出推导过程)。
③与实验Ⅴ相对比,实验Ⅶ探究_______对溶液颜色的影响。
④根据表中信息,推测b_______25℃(填“>”“=”或“<”)。
实验结论:假设成立。
4.(2023·全国·高三专题练习)甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景,可用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2等作催化剂,采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。
(1)某科研小组用Pd/C作催化剂,在450℃时,研究了n(H2):n(CO)分别为2∶1、3∶1时CO转化率的变化情况(如图1),则图中表示n(H2):n(CO)=3∶1的变化曲线为______(填“曲线a”或“曲线b”)。
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在2L的恒容密闭容器内充入1molCO和2m