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2023届高三化学一轮专题复习—化学反应原理综合题
1.(2022·福建·统考高考真题)异丙醇可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知,则燃烧生成和的热化学方程式为_______。
(2)在下,刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表:
反应时间
0
4
8
12
t
20
浓度
0
2440
3200
3600
4000
4100
①内,_______;
②t_______16(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温刚性密闭容器中,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_______(填标号)。
a.的分压不变 b.混合气体密度不变
c. d.
(4)在一定条件下,若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%,则丙烯的产率为_______。
(5)下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时与温度的关系曲线。
(已知:对于可逆反应,任意时刻,式中)表示物质×的分压)
①在恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的_______点(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是_______。
②时,在密闭容器中加入一定量的,体系达到平衡后,测得的分压为,则水蒸气的分压为_______(用含x的代数式表示)。
2.(2023·辽宁沈阳·统考一模)氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,水煤气变换反应可用于大规模制,反应原理如下:
(1)根据下表中提供的数据,计算______。
化学键
键能
803
x
463
436
(2)实验发现其他条件不变,在体系中投入一定量可以增大的体积分数,从化学平衡的角度解释原因__________。
(3)某温度下,在一恒容密闭容器中充入和,加入催化剂使其发生上述反应(忽略其他副反应),测得该反应中初始压强为,分压如图甲所示(t时刻前,的分压未给出),则A点坐标为(t,______)、平衡常数__________。
(4)反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图乙中曲线所示,已知经验公式为(其中为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。该反应的活化能______。当使用更高效催化剂时,请绘制关系示意图_______________。(假定实验条件下,催化剂对C值无影响)
(5)储氢合金能有效解决氢气的贮存和运输问题。某储氢合金的结构属六方晶系,晶体结构及俯视图分别如图(a)、(b)所示。已知a、b两点的分数坐标分别为、,则c点坐标为______。X射线衍射测定两晶面间距为(见图b),高为,设阿伏加德罗常数的值为,该晶体的摩尔质量为,则密度为______。(列出表达式)
3.(2023·全国·模拟预测)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.(2023·山东·高三统考专题练习)二氧化碳的排放日益受到环境和能源领域的关法,其综合利用是研究的重要课题。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
则反应 _______。
(2)①向体积均为V L的恒压密闭容器中通入1 mol 、3 mol ,分别在0.1MPa和1MPa下发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,分析温度对平衡体系中、CO、的影响,设这三种气体物质的量分数之和为1,其中CO和的物质的量分数与温度变化关系如图所示。下列叙述能判断反应体系达到平衡的是_______(填标号)。
A.的消耗速率和的消耗速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
②图中表示1MPa时的物质的量分数随温度变化关系的曲线是___