2023届高三化学一轮专题训练—化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题训练—化学反应原理综合题 1．（2023·陕西安康·统考二模）氢能将在实现“双碳”目标中起到重要作用，乙醇—水催化重整可获得氢气。主要发生以下反应。 反应I：C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g)，ΔH1=+255.7kJ·mol-1 反应II：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，ΔH2=-41.2kJ·mol-1 回答下列问题： (1)反应C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)的ΔH3=___________。 (2)压强为100kPa，体积为1L的密闭容器中充入1molC2H5OH(g)和3molH2O(g)发生上述反应平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示(已知：CO的选择性=。 ①表示CO2的选择性的是曲线___________(填“a”或“b”)；温度升高，CO2的选择性变化的原因是___________。 ②300°C时，生成氢气的物质的量为___________mol。 ③500°C时，反应I的标准平衡常数，其中为标准压强(100kPa)，P(C2H5OH)、P(H2O)、P(H2)和P(CO)为各组分的平衡分压，则=___________(已知：分压=总压×该组分物质的量分数)。 (3)为提高氢气的平衡产率，可采取的措施为___________。 (4)生物乙醇辅助电解可以得到纯氢，其反应过程如图所示，电极b接电源的___________极(填“正”或“负”)，阳极的电极反应式为___________。 2．（2023·北京平谷·统考模拟预测）氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，请回答下列问题： I.转化脱硫：将天然气压入吸收塔，30℃时，在T.F菌作用下，酸性环境中脱硫过程示意图如下。 (1)过程ii的离子方程式是_______。 II.蒸气转化：在催化剂的作用下，水蒸气将氧化。结合图回答问题。 (2)写出甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式：_______。 (3)第II步为可逆反应。在800°C时，恒容密闭容器中CO的起始浓度为a mol/L，水蒸气的起始浓度为1.5a mol/L，达到化学平衡状态后，CO平衡转化率为60%，则此反应的平衡常数k=_______。 (4)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解混合气体制备和CO，基本原理如图所示，X是电源的_______极(填“正”或“负”)，电解池中阴极的反应式是_____和_______。 3．（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考一模）NH3在化学工业中是重要的原料，可以制备尿素、硝酸、丙烯腈等产品。回答下列问题： (1)N2(g)与H2(g)反应的能量变化如图1所示。则N2(g)与H2(g)制备NH3(1)的热化学方程式为_____。对于合成氨反应，既可以提高平衡体系中NH3的百分含量，又能加快反应速率的措施是_______(填字母)。 a.升高温度        b.将平衡体系中的氨气分离出来 c.增大体系压强    d.加入合适的催化剂 (2)合成氨反应中，正反应速率v正=k正·c(N2)·c3(H2)，逆反应速率v逆=k逆·c2(NH3)，k正、k逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图2所示： ①表示逆反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为_______(填“L1”或“L2”)，理由为____。 ②T0°C时，=_______。 (3)以氨、丙烯、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下： 主反应：C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH= -515 kJ·mol-1； 副反应：C3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=- 353kJ·mo1-1。 已知：丙烯腈的产率=- ×100%，丙烯腈的选择性= ×100%，某气体分压=总压强 ×该气体物质的量分数。 ①一定条件下，平衡时丙烯腈的选择性与温度、压强的关系如图3所示，则p1、p2、p3由大到小的顺序为_______。原因是_______。 ②某温度下，向压强恒为100 kPa的密闭容器中通入1molC3H6、1molNH3和1.5molO2，发生上述反应。平衡时测得C3H6转化率为90%，H2O(g)的物质的量为2.5 mol，则平衡时C3H3N的分压为_______kPa(保留3位有效数字)，此温度下副反应的Kp=_______。 4．（2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考一模）催化重整技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题： (1)催化重整的催化转化如图所示： ①已知相关反应的能量变化如图所示： 过程Ⅰ的热化学方程式为_____