内容正文:
2023届高三化学一轮复习——化学反应原理综合题
1.(2022·吉林·统考三模)环氧丙醇是重要的有机合成中间体,其制备过程如下:
Ⅰ.制备环氧丙醇:
① (l)+ (l)→ (l)+2CH3OH(l) ΔH<0
② (l)→ (l) + CO2(g) ΔH>0
③ (l)+ (l)→ (l)+CO2(g)+2CH3OH(1) ΔH<0
已知焓变是温度函数。上述三个反应的焓变与温度关系如图所示:
(1)400℃~600℃,图中a曲线表示的是反应_______(填“①”“②”“③”)。
(2)600℃时反应③的ΔH=_______kJ/mol
Ⅱ.用环氧丙醇可通过以下反应制得亚甲基丙二酸环氧丙醇酯
+ (aq)+H2O(l) ΔH=-26.65 kJ/mol
在催化剂作用下,浓度均为1mol/L的两种物质在反应器中反应4h,环氧丙醇的酯化率随温度变化如图所示(酯化率即参与酯化的醇的量与醇的总量的比值)
(3)若75℃时反应恰好平衡,此时平衡常数K1为_______L/mol (三位有效数字)
(4)若温度升高到80℃,平衡常数K2_______K1(填“>”“<”或“=”)
(5)温度高于75℃后,酯化率降低的原因可能是①_______;②_______;③_______。
(6)若要提高亚甲基丙二酸环氧丙醇酯的产率且提高生产效率,下列措施可行的是_______。
a.将温度升高到100℃
b.使用阻聚剂减少亚甲基丙二酸的聚合反应
c.增大亚甲基丙二酸的浓度
d.及时分离亚甲基丙二酸环氧丙醇酯
(7)改变催化剂会发生如下反应:
+2+2H2O(l)
在特定的生产条件下,保持温度不变、环氧丙醇的浓度不变,向反应釜中加水稀释体系,亚甲基丙二酸的平衡转化率会_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
2.(2022·江苏盐城·统考三模)氢气是重要的清洁能源,低成本制氢是今后科研攻关的重点课题。
(1)碱金属氢化物制氢。以一种制氢储氢材料氢化钠在室温下结合制氢为例,能将反应中的部分还原成碳并放出,该反应的化学方程式为___________。
(2)活性金属铝制氢。向两份活性合金粉末(的质量分数为)中分别加入溶液充分搅拌,在相同时间内测得、两种不同温度下制氢率(实际制氢量占理论产氢量的百分比)随时间的变化如图-1所示。后时制氢率始终低于时制氢率的原因是___________。
(3)不对称电解质电解制氢。以电解苯甲醇生成苯甲酸为例,其电解槽阴极区为酸性电解质进行析氢反应,阳极区为碱性电解质和苯甲醇。写出阳极发生的电极反应式:___________。
(4)肼催化分解制氢。在温和条件下,负载型双金属合金M催化肼迅速分解,并且制氢选择性可达,可能机理如图-2所示。
①催化分解制氢的过程可描述为___________。
②的水溶液呈弱碱性。研究发现:向溶液中加入适量或,能明显促进上述催化分解反应的进行。其原因可能是___________。
3.(2022秋·广东东莞·高三校考阶段练习)氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为____。
(2)在一定条件下氨的平衡含量如表。
温度/℃
压强/MPa
氨的平衡含量
200
10
81.5%
550
10
8.25%
①该反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。
②哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是____。
(3)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时,不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下,平衡混合物中NH3的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是____。
②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是____。
(4)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一,但仍存在耗能高、产率低等问题。因此,科学家在持续探索,寻求合成氨的新路径。如图为电解法合成氨的原理示意图,阴极的电极反应式为____。
(5)NH3转化为NO是工业制取硝酸的重要一步。已知:100kPa、298K时:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1268kJ·mol-1
2NO(g)N2(g)+O2(g)ΔH=-180.5kJ·mol-1
请写出NH3转化为NO的热化学方程式____。
4.(2022·河南·校联考模拟预测)我国科学家利用钴分子筛实现丙烯高选择性合成甲基环氧乙烷():
主反应:(g,甲基环氧乙烷)
副反应:(g,丙醛) (a、b都大于0)
请回答下列问题:
(1)(g,甲基环氧乙烷)(g,丙醛) __