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2023届高三化学一轮复习—化学反应原理综合题
1.(2023·山东日照·统考一模)溴代烷的制备,常规工艺分“氧化”和“溴化”两个过程,通常以O2在合适温度下催化氧化HBr制备Br2(g)(溴易液化,注意控制温度和压强),再利用Br2完成溴代过程来制备;新工艺是将烷烃、HBr和O2混合,直接催化“氧化溴化”得到溴代烷。回答下列问题:
(1)已知:T K时,部分物质的相对能量如下表:
物质
HBr(g)
(g)
(g)
(g)
相对能量/
x
y
z
w
此温度下,在恒容密闭容器中充入4mol HBr(g)和1mol O2(g)发生“氧化”,测得反应物的平衡转化率为60%。若保持其他条件不变,改为绝热状态,平衡时测得放出热量为Q kJ,则下列关系正确的是_______(填标号)。A. B.
C. D.
(2)“溴化”时容器体积可变。在温度为T K时,向10 L容器中投入初始浓度均为0.1的(g)和(g),发生反应:。保持温度不变,压缩容器体积,测得不同容积下(g)的平衡浓度如下表:
容器体积V/L
10
3
m
0.09
0.25
当容器体积从10 L缩小到3 L时,测得此时容器内仅有四种气态组分,平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”),m=_______;容器体积缩小到 L时,平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。T K时,此反应在容积为10L和L时化学平衡常数分别为、,则_______(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)新工艺中,“氧化溴化”反应: 。反应起始物料n()、n(HBr)、n()分别为2mol、2mol、1mol时,在不同条件下达到平衡,设体系中的物质的量分数为x(),在T为500K下的x()~p、在p为下的如图所示。
a点对应的压强为_______;b点对应的反应条件为_______,此时_______(保留三位有效数字)。
2.(2023·福建·统考模拟预测)全球能源危机日益严重,探索新能源已成为当下人们所必须应对的一个挑战。回答以下问题:
(1)热解制,发生如下反应。若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行,在图1画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图。_________
Ⅰ
Ⅱ
总反应:
(2)甲烷是重要的资源,通过图2所示过程可实现由甲烷到氢气的转化。
500℃时,与重整主要发生下列反应:
已知 。向重整反应体系中加入适量多孔CaO,其优点是_______。
(3)催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对,图3中可作为酸性中心的原子的标号是_______(填“①”“②”或“③”)。
(4)某合成氨速率方程为:,根据表中数据,_______。
实验
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
P
2.828g
(5)已知:电解液态水制备1mol,电解反应的。由此计算的燃烧焓_______。
(6)甲醇燃料电池中,吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO,四步可能脱氢产物及其相对能量如图4,则最可行途径为a→_______(用b~j等代号表示)。
(7)在C和的反应体系中:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
设,反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的y随温度的变化关系如图5所示。
图中对应于反应Ⅲ的直线是_______。一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与的物质的量之比_______(填“不变”、“增大”或“减小”)。
3.(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_______。
4.(202