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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·模拟预测)红磷P(s)和Cl2(g)可以发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程中能量的变化如图甲所示。
回答下列回题:
(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式为___。
(2)三氯化磷与氯气反应制备五氯化磷的化学方程式为PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),向某一恒容密闭容器内充入一定量的氯气和三氯化磷,发生上述反应,则下列说法中能表明反应达到平衡状态的是___(填序号)。
A.混合气体的密度保持不变
B.氯气与五氯化磷的消耗速率之比为1∶1
C.混合气体的压强保持不变
D.混合气体中c(PCl3)=c(PCl5)
(3)一定温度下,向容积为2L的容器中充入2molPCl3和1molCl2,一段时间后反应达到平衡状态,不同时刻容器中PCl5的物质的量如表所示:
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl5)/mol
0
0.24
0.36
0.401
0.40
①0~150s内PCl3的平均反应速率为___。
②该温度下,反应的平衡常数为___(用分数表示)。
③在起始温度相同时,在甲、乙(容积均为2L)两个容器中发生反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),甲容器为绝热容器,乙容器为恒温容器且各反应物起始物质的量相同,反应一段时间后,相对于乙容器而言,甲容器中PCl3的浓度迅速减小的原因是___。
(4)如图乙为Ca—LiFePO4可充电电池的工作原理示意图,锂离子导体膜只允许Li+通过。
已知:放电时Ca转化成Ca2+
①放电时,电池的总反应式为___。
②LiPF6—LiAsF6为非水电解质,其主要作用为___。
2.(2022·河北·模拟预测)的排放主要来自汽车尾气,包含和NO等,消除对环境的改善具有重要意义。
(1)用催化还原的反应过程及能量变化如图甲:
①在相同条件下, ___________。
②相同条件下,反应b比反应a更容易发生的主要原因是___________。
(2)在2L恒容密闭容器中充入2 mol CO和1 mol NO,发生反应 ,如图乙为平衡时的体积分数与温度、压强的关系。
①由图象得出___________(填“>”或“<”)。
②该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施有___________(填序号)。
a.增大CO的浓度
b.缩小容器的容积
c.改用高效催化剂
d.升高温度
③若在D点对反应容器降温的同时缩小容器容积至体系压强增大,达到的平衡状态可能是图乙中A~G点中的___________点。
(3)容积均为1 L的甲、乙两个容器,其中甲为绝热容器、乙为恒温容器。相同温度下,分别充入0.2 mol的,发生反应: ,甲中的相关量随时间变化如图丙所示。
①0~3s内,甲容器中的反应速率增大的原因是___________。
②甲达到平衡时,温度若为T℃,此温度下的平衡常数K=___________。
③平衡时,___________(填“>”“<”或”=”,下同),___________。
3.(2022·全国·模拟预测)丙烯是重要的化工原料,目前生产丙烯主要有丙烷脱氢、丙烷与二氧化碳耦合、电解等技术。
方法一:丙烷直接脱氢法制丙烯
已知:CH3CH2CH3(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1) △H=akJ·mol-1
2CH3CH=CH2(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1) △H=bkJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H=ckJ·mol-1
(1)写出丙烷脱氢生成丙烯和氢气的热化学方程式:____。
(2)600℃、0.4MPa下,向装有催化剂的恒压密闭容器中,以=1投料,发生丙烷脱氢生成丙烯的反应,丙烷的转化率(α)随时间(t)变化的曲线如图所示:
则该体系达到平衡状态的标志为____(填选项字母)。
A.单位时间内消耗C3H8(g)的物质的量等于生成H2(g)的物质的量
B.体系中气体的密度不再改变
C.单位体积内气体的分子数不再改变
D.H2O(g)的分压不再改变
(3)平衡时水的分压约为___,增大的值可提高丙烷的转化率,解释其原因:___。
方法二:丙烷与二氧化碳耦合法制丙烯
(4)丙烷与CO2耦合法制丙烯时,主要发生如下反应:
①C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)
②C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g)
③3CO2(g)+9H2(g) C3H6(g)+6H2O(g)
④CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
在580℃时,将C3H8和CO2按体积比1:1充入一恒压密闭容器中进行反应,实验测得体系中C3H8(g)、