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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·山西·统考一模)碳及其化合物的资源化利用在生产、生活中具有重要的意义。回答下列问题:
I.汽车尾气的处理:2CO(g) + 2NO(g)2CO2(g) +N2(g) ΔH =-620.4 kJ·mol-1。
该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如下图所示:
(1)反应 _______(填“①”“②”或“③” )是该反应的决速步骤。
(2)写出反应②的热化学方程式 _______。
II.向一恒容密闭容器中,充入1 mol CO气体和一定量的NO气体发生反应:2CO(g) +2NO(g) 2CO2(g) + N2(g),下图是3种投料比[n(CO)∶n(NO)分别为2∶1、1∶1、1∶2]时,反应温度对CO平衡转化率的影响曲线。
(3)图中表示投料比为2:1的曲线的是_______。
(4)m点NO的逆反应速率_______n 点NO的正反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(5)T1条件下,起始时容器内气体的总压强为3MPa,则p点时该反应的平衡常数Kp=_______(MPa)-1(保留两位小数,以分压表示,气体分压=总压 ×物质的量分数);p点时,再向容器中充入NO和CO2,使二者分压均增大为原来的2倍,则CO的转化率_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
III.利用光电催化将CO2还原为CO是很有前景的研究方向,CsPbBr3是一种重要光电池材料,其晶胞模型如下图a所示,为更清晰地表示晶胞中原子所在的位置,常将立体晶胞结构转化为平面投影图,例如沿CsPbBr3晶胞的c轴将原子投影到ab平面,即可用下图b表示。
(6)图b中c1= _______c2= _______;晶胞参数为a pm, CsPbBr3的密度为 _______g·cm-3(列出计算式,设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
2.(2023·重庆·重庆八中校联考模拟预测)减少的排放量以及利用与的反应合成新能源是实现世界气候峰会目标的有效途径。
I.催化加氢合成二甲醚技术能有效利用资源
已知:①
②
(1)催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为________。
(2)催化加氢直接合成二甲醚时会发生副反应: 。其他条件相同时,反应温度对平衡总转化率及反应2小时的实际总转化率影响如图。图中,温度高于280℃,平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是________。
II.与烷烃耦合反应有利于减少空气中含量,已知与发生的耦合反应包含如下三个反应:
①
②
③
(3)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的,发生反应①,达到平衡时压强增大20%,则平衡时的转化率为________。
(4)在一定温度,某恒压密闭容器中充入和,达平衡后,容器中为,为,为,反应③的分压平衡常数,则平衡时容器中的物质的量为________。
(5)为提高丙烷与耦合过程中的产率,可采取的措施有________。
a.改善催化剂的选择性能
b.增大的浓度
c.恒容时充入惰性气体
(6)如图所示是一种二甲醚和直接制备碳酸二甲酯()的电化学方法,a极连接直流电源的________(填“正极”或“负极”),b极的电极反应式为________。
3.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考二模)全球大气CO2浓度升高对人类生产生活产生了影响,研究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义,碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)已知25℃时,大气中的CO2溶于水存在以下过程:
①CO2(g)CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+ (aq) K
溶液中CO2的浓度与其在大气中的分压(分压=总压×物质的量分数)成正比,比例系数为ymol•L-1•kPa-1。当大气压强为pkPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+的浓度为_____mol•L-1(忽略和水的电离)。
(2)已知CH4的生成焓(由稳定单质生成该物质)为△H=-71.7kJ•mol-1
反应I:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H1=+131.3kJ•mol-1 K1
反应II:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g) △H2=+90.3kJ•mol-1 K2
反应III:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3=-41.0kJ•mol-1 K3
①写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:_____。
②研究表明,反应III的速率方程为v=k[x(CO)x(H2O)-],x表示相应气体的物质的量分数,Kp为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下,反应速率随温