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2023届高三化学一轮专题训练-化学反应原理综合题
1.(2022·全国·模拟预测)乙烯是石油化工最基本原料之一。
I.乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1>0。
(1)提高乙烷平衡转化率的措施有_______、_______。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器通入等物质的量的C2H6和H2,初始压强为100kPa,发生上述反应,乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为_______kPa,该反应的平衡常数Kp=_______ kPa (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
II.在乙烷中引入O2可以降低反应温度,减少积碳。涉及如下反应:
a.2C2H6(g)+ O2(g)= 2C2H4(g) + 2H2O(g) △H2<0
b.2C2H6(g) + 5O2(g)= 4CO(g) + 6H2O(g) △H3<0
c.C2H4(g)+ 2O2(g)= 2CO(g) + 2H2O(g) △H4<0
(3)根据盖斯定律,反应a的△H2=_______ (写出代数式)。
(4)氧气的引入可能导致过度氧化。为减少过度氧化,需要寻找催化剂降低反应_______(选填“a、b、c”)的活化能。
(5)常压下,在某催化剂作用下按照n(C2H6):n(O2)=1:1投料制备乙烯,体系中C2H4和CO在含碳产物中的物质的量百分数及C2H6转化率随温度的变化如下图所示。
①乙烯的物质的量百分数随温度升高而降低的原因是_______。
②在570~600°C温度范围内,下列说法正确的有_______(填字母)。
A.C2H4产率随温度升高而增大
B.H2O的含量随温度升高而增大
C.C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大
D.此催化剂的优点是在较低温度下降低CO的平衡产率
③某学者研究了生成C2H4的部分反应历程如下图所示。写出该历程的总反应方程式_______。该历程的催化剂是_______。
2.(2022·青海西宁·统考二模)环己醇常用于工业上制取增塑剂、表面活性剂以及用作工业溶剂等。苯酚()催化加氢制备环己醇一直受到研究人员的关注,该反应为(g)+3H2(g) (g) 。请回答下列问题。
(1)已知: ;
;
。
则_______。
(2)向体积为50L的恒容密闭容器中充入一定量的(g)和不同温度下,反应均进行5min测得反应物的转化率随温度的变化关系如图所示,已知曲线Ⅰ表示苯酚的转化率)。
①起始时投入的苯酚和氢气的物质的量之比为_______。
②A、B、C、D四点对应的正反应速率、、、的大小关系为_______。
③温度低于400℃时,和苯酚的转化率随温度升高而增大的原因是_______。
④已知,V代表体积;n代表气体物质的量;T代表温度;R是摩尔气体常数,单位是。若初始时向容器中充入的苯酚为1mol,则反应从起始进行到A点,其平均反应速率_______;当反应温度为500℃时,反应达到平衡后,_______。(表示用分压代替浓度计算的平衡常数,结果用含R的代数式表示)
(3)氢原子和苯分子吸附在金属催化剂表面活性中心时,才能发生反应。当中混有微量杂质时,相同时间内测得环己醇的产率降低。推测其可能原因为_______。
3.(2022·江苏·校联考模拟预测)溶解硝态氮(、采用等)是水体物质,可多种方法将其去除。
(1)有效反硝化作用下,有效()将酸性废水中的、除去,同时产生了无污染的气体。反应的选择:_______。
(2)纳米铁粉可用于排放废水中的硝态氮表示),反应如图1所示。
①有研究发现,在铁粉总量一定的条件下,水中的溶解氧过多不利于硝态氮去除。其原因是_______。
②利用纳米铁粉与活性炭可提升硝态废水中炭硝态的除害效果。控制铁粉与活性炭态反应的总质量,一定时间不同,测得中氮态氮排放率与中氮硝态氮氧化物的关系如图2所示,过大和过小都会导致硝态氮残留率上升,但方向1上升幅度小于方向2。硝态氮残留率呈现如此变化的原因是_______。
(3)用含为(主要是化合价)、)溶液作吸收液处理烟气中氮氧化物时,被打包。用电解法可将处理烟气后溶液中的变成无毒物质,同时使吸收液再生。
①写出电解时阴极的电极反应式:_______。
②若完全电解后阴极生成1mol还原产物,阳极生成气体在标准状况下体积是_______。
4.(2022·重庆·统考模拟预测)甲醇(CH3OH)是重要的化工原料。回答下列问题:
I.制备甲醇有Ag3PO4光催化CO2转化法、水煤气合成法和CuO-ZnO催化CO2氢化法。
(1)Ag3PO4光催化CO2转化法制甲醇的总反应是:2CO2+4H2O2CH3OH+3O2,Ag3PO4光催化机理如下,请写出步骤b的方程式。
a.