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2023届高三化学一轮复习——化学反应原理综合题
1.(2022·河北·校联考模拟预测)苯是一种重要的工业原料,可利用环己烷脱氢制取。环己烷脱氢制苯的反应过程如下:
①(g)(g)+H2(g)
②(g)(g)+2H2(g)
③(g)(g)+3H2(g)
(1)则反应③的为_______(用含的代数式表示),有利于提高上述反应③的平衡转化率的条件是_______(填字母)。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
(2)不同压强和温度下反应③的平衡转化率如图甲所示。
①在相同压强下升高温度,未达到新平衡前,_______(填“大于”“小于”或“等于”)。
②研究表明,既升高温度又增大压强,的平衡转化率也升高,理由可能是_______。
(3)向的密闭反应器中充入进行催化脱氢,测得和的产率和(以物质的量分数计)随时间的变化关系如图乙所示。在时,反应体系内氢气的物质的量为_______(忽略其他副反应)。内的平均化学反应速率为_______。反应③的化学平衡常数_______(只代入数据即可,不需要计算结果)。
2.(2022·贵州·校联考模拟预测)含氮化合物既是重要的化工原料,也是常见的污染物。
(1)已知:I.CO(g)+O2(g) CO2(g) △H1=—283.0kJ·mol-1
II.N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H2=+179.5kJ·mol-1
则2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=_______kJ·mol-1。
(2)某小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器中充入3molN2和9molH2,不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图1所示。
①T1、T2、T3由大到小的顺序为_______。
②在T2、60MPa条件下,A点v正_______(填“>”、“<"或“=”)v逆。
③计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数Kp=_______MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,结果保留两位有效数字)
(3)NO的氧化还原反应为2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)。研究表明:某温度时v正=k·cm(NO)·cn(H2),其中k=2.5×103mol(m+n-1)·L(m+n-1)·s-1.该温度下,当c(H2)=4.0×10-3mol·L-1时,实验测得v正与c(NO)的关系如图2所示,则m=_______,n=_______。
(4)我国的科研工作者研究在常温常压下电化学合成氨,工作原理如图3所示。其中阳极和阴极均为附有催化剂的膜电极。阴极发生的反应有三个,分别为2H++2e-=H2↑、_______和=H++NH3↑。
3.(2022·全国·模拟预测)光气(COCl2)在工业上具有重要的用途。工业上采用高温活性炭催化CO与Cl2合成COCl2。
(1)已知有下列基元反应,其物质相对能量变化如图。
①CO与Cl2合成COCl2(g)的热化学方程式是_______。
②已知可以从实验中获得反应速率方程,科研工作中常用其推测反应机理决速步中的活化络合物。活化络合物分子中含有的原子数目等于反应速率方程的表达式中物质中的原子数与指数的积。以的历程为例,其反应速率方程为,可推测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为或。已知的速率方程为,则反应中的活化络合物的可能存在形式为_______(任写两个即可)。在上面三个基元反应中,活化能最大的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)在100 kPa、恒压的密闭容器中,充入物质的量相同的CO、Cl2和适量的活性炭,发生反应,其压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)的对数与温度倒数呈线性关系,如图。
①随的增大而增大,原因是_______。
②图中Q点对应的,平衡混合气中的体积分数是_______%。若保持温度不变,将该容器增压再次达到平衡,其状态可能为图中Q、M、N中的_______点,此时混合气中COCl2的体积分数是70%,则再次达到平衡状态的气体总压强是_______kPa。
4.(2022春·辽宁沈阳·高三沈阳市回民中学校考阶段练习)如何降低大气中的含量及有效地开发利用,正成为科学家研究的主要课题。利用和合成甲醇,涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
(1)在体积不变的密闭容器中,充入和发生反应Ⅱ,当下列条件不再变化时,能说明反应达到平衡状态的有_______。
A.的浓度
B.的质量
C.容器内气体的总压强
D.容器内混合气体的密度
E.容器内混合气体的平均摩尔质量
(2)在1L密闭容器中通入和,选择合适的催化剂反应,甲醇的选择