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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·山东济南·山东师范大学附中校考模拟预测)氮及其化合物在科研及生产中均有者重要的应用。根据学知识回答下列问题:
(1)氨气与氧气在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应,
反应i:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ·mol-1 产率98%
反应ii:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) △H=-1268kJ·mol-1产率2%
①该条件下氮气被氧气氧化为NO的热化学方程式为_______。
②在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,反应i的产率大于反应ii产率的原因可能是催化剂对反应i的_______比反应ii大。
③反应i与反应ii有关物质产率与温度的关系如图。下列说法正确的是_______(填序号)。
A.氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780~840℃之间
B.提高物料比的值,主要目的的是提高反应速率
C.对反应加压可提高反应物转化率
D.高于900℃时NO的产率降低的原因可能与高温下催化剂的活性降低有关
(2)某科研小组向一密闭容器中通入4molN2、2molO2(g),控制适当条件使其发生如下反应:2N2(g)+O2(g) 2N2O(g) △H>0,测出O2的某种平衡物理量X(体积百分数或转化率)随着温度、压强变化而变化的情况如图所示。
X_______(填“能”或“不能”)表示平衡体系中O2的体积百分数;b点浓度商Qc与对应温度下的K比较:Qc_______K(填“>”“=”或“<”)。
(3)为了研究反应的热效应,我国的科研人员计算了在一定范围内下列反应的平衡常数Kp。
i.N2H4(1) N2(g)+2H2(g) △H0 Kp0
ii.N2H4(1) NH3(g)+N2(g) △H1 Kp1
iii.NH3(g) N2(g)+2H2(g) △H2Kp2
①t℃时,在恒容容器中,加入足量N2H4(1)发生反应i和ii。平衡时,测得容器内压强为22kPa,p(H2)=p(NH3),反应i的平衡常数Kp0=_______kPa3。
②若①中反应平衡后,保持温度不变,将反应容器容积扩大2倍,反应再次平衡后,c(N2)相比原平衡时_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
③1gKp1-T和lgKp2-T的线性关系图如下图所示,据此分析:
△H0_______(填“大于”或“小于”)0;对于反应NH3(g) N2(g)+2H2(g),图中v正(A)_______v正(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。
2.(2022·四川遂宁·射洪中学校考模拟预测)碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(CO和H2的混合气体)是碳化学的重要原料,焦炭与水蒸气在刚性密闭容器中会发生如下两个反应:
已知在20℃时:
Ⅰ:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);其正、逆反应的活化能分别为m kJ/mol、n kJ/mol;
Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g);其正、逆反应的活化能分别为p kJ/mol、q kJ/mol。
(1)则反应C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g) 的_______。(用m、n、p、q表示)
(2)若在绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ,则下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内气体的压强不变 B.容器内温度不变
C.容器内气体的密度不再改变 D.容器内气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应Ⅱ的正反应速率,逆反应速率,、分别为正、逆反应速率常数,(k表示或)与温度的关系如图所示,其中直线a、b分别表示、随温度的变化。升高温度,反应Ⅱ的平衡常数K_______(填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)在上图A点对应的温度下,向某刚性密闭容器中加入足量焦炭和一定量水蒸气,同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,已知起始时容器内压强为80kPa,10分钟后体系达到平衡状态,容器内总压强变为100kPa,p(CO2)= 12kPa。
①平衡时CO的分压_______kPa,平衡时水蒸气的转化率为_______%。
②进一步提高水蒸气平衡转化率的方法有_______、_______(写两种不同的方法)。
3.(2022·北京通州·统考三模)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ由两步反应组成:
①;
②_______。
(2)反应Ⅱ:
①不同条件下,达到相同的平衡转化率,温度越高,所需的压强越大,_______0。
②一定压强下,与的投料比[]对体系中平衡转化率的影响如下:
时,解释平衡转化率随投料比增大而降低的原因