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2023届高三化学一轮过关训练-化学反应原理综合题
1.(2023·山东·高三统考专题练习)将和两种气体转化为合成气(和CO),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应:
I. 平衡常数
Ⅱ. 平衡常数
Ⅲ. 平衡常数
(1)为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表数据,计算反应Ⅱ的反应热___________,该反应正反应活化能___________逆反应活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)。
物质
CO
()
(2)平衡常数___________(用、表示)。
(3)一定温度下,维持压强,向一密闭容器中通入等物质的量的和发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数___________(用、表示),另lgk与的关系如图所示,①、②、③、④四条直线中,表示的是___________(填序号),温度时,图中A、B、C、D点的纵坐标分别为、、、,达到平衡时,测得的转化率为60%,且体系中,则___________,以物质的分压表示的反应I的平衡常数___________。(用含的代数式表示,已知:lg5=0.7)
2.(2023·陕西汉中·统考二模)有效去除大气中的H2S、SO2以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。
(1)氨水可以脱除烟气中的SO2.氨水脱硫的相关热化学方程式如下:
2NH3(g) + H2O(1) + SO2(g)=(NH4)2SO3(aq) ΔH=akJ/mol
2NH4HSO3(aq)=((NH4)2SO3 (aq) + H2O(l) + SO2(g) ΔH =bkJ/mol
2(NH4)2SO3(aq) + O2(g)= 2(NH4)2SO4 (aq) ΔH = ckJ/mol
反应2NH3(g) + 2NH4HSO3(aq)+O2(g)= 2(NH4)2SO4+(aq)的 ΔH =_______ kJ/mol(用含a、 b、c的代数式表示)。
(2)H2S与CO2在高温下发生反应: H2S(g) + CO2(g) COS(g)+ H2O(g)。在610K时,将。0.40 mol H2S与0.20 mol CO2充入5 L的空钢瓶中,反应达到平衡后水的物质的量分数为0.2。
①上述条件下H2S的平衡转化事α1=_______ %。
②若在620 K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.3,该反应的ΔH _______ 0(填“<” “>”“<或=”)。
③在610 K时反应H2S(g) + CO2(g) COS(g) + H2O(g)平衡建立的基础上,改变下列一种条件,能使H2S平衡转化率增大的是_______ (填标号)。
A.向容器中通入H2S B.向容器中通入CO2
C.加入催化剂 D.缩小容器的体积
(3)在气体总压强分别为p1和p2时,反应2SO3(g) 2SO2 g) + O2(g)在不同温度下达到平衡, 测得SO3(g)及SO2(g)的物质的量分数如图所示:
①压强: p2_______ p1(填:“>”或”<”) :判断的理由是_______。
②若p1=8.1MPa,起始时充入a mol的SO3(g)发生反应,计算Q点对应温度下该反应的平衡常数Kp=_______ MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压-总压×物质的量分数)。
3.(2023·四川达州·统考二模)工业上常用甲烷和水蒸气催化重整制备H2,该工艺同时发生如下反应:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2
(1)反应Ⅰ和反应Ⅱ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图甲所示,则ΔH1-ΔH2___________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)恒容密闭容器中,按质量比为8:9加入CH4和H2O,下列说法正确的是___________。
A.达平衡时,CH4和H2O的转化率相等
B.反应Ⅰ在低温时容易自发进行
C.当压强不再发生改变时,反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到了平衡
D.单位时间内,若有2molH-O键断裂,同时有3molH-H键断裂,则反应Ⅰ处于平衡状态
(3)某科研小组研究了反应I的动力学,获得其速率方程v正=k正·cm(CH4)·cn(H2O),k正为速率常数(只受温度影响),反应级数是反应的速率方程式中各反应物浓度的指数之和。在某温度下进行实验,测得各组分初始浓度和反应初始速率如下:
实验序号
1
2
3
CH4浓度/mol·L-1
0.100