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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.(2023·福建漳州·统考三模)的回收及综合利用越来越受到国际社会的重视,将转化为高附加值化学品已成为有吸引力的解决方案。
Ⅰ.以、为原料合成
(1)和在某催化剂表面上合成的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
该反应历程中活化能最小步骤的化学方程式为___________。
(2)已知相关化学键的键能数据如下:
化学键
436
414
464
326
803
结合表中数据及反应历程图,写出由和合成的热化学方程式___________。
(3)在一容积可变的密闭容器中,充入与,发生上述反应,实验测得在不同温度下的平衡转化率与总压强的关系如图所示:
①、、从高到低排序为___________。
②请计算在温度下,该反应的压强平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,保留三位有效数字)。
Ⅱ.利用下列工艺脱除并利用水煤气中的温室气体
(4)上述脱除工艺中可循环利用的物质是___________;某温度下,当吸收塔中溶液时,溶液中___________(已知:该温度下的,)。
(5)用上述装置电解利用气体,制取燃料,铂电极上的电极反应式为___________。当玻碳电极上生成标准状况下时,通过质子交换膜的离子的物质的量为___________。
Ⅲ.以表面覆盖为催化剂,可以将和直接转化成乙酸
(6)在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~400℃时,生成乙酸的速率先减小后增大,理由是___________。
2.(2023·湖南邵阳·统考二模)如今的综合应用越来越成熟。回答下列问题:
(1)催化加氢合成涉及如下反应:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
则反应Ⅰ的___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图1所示:若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为1∶1,写出阳极的电极反应式:___________;当消耗和的物质的量之比为10∶9时,则乙烯和乙烷的体积(相同条件下)比为___________。
(3)与可合成,涉及的主要反应如下:
反应1:
反应2:
起始按投料,测得的平衡转化率()和的选择性()随温度、压强的变化如图2所示:
[已知]
①___________(填“>”或“<”);
②温度高于350 ℃后,压强和下,的平衡转化率几乎交于一点的原因是___________;
③250 ℃、压强下,用各物质的平衡分压代替物质的量浓度表示反应2的平衡常数___________(结果保留2位有效数字)。
3.(2023·河北石家庄·统考一模)二甲醚是重要的有机合成原料:工业上常用合成气(主要成分为、)制备二甲醚,其主要反应如下:
反应ⅰ:,
反应ⅱ:,
反应ⅲ:,
(1)已知时,由稳定态单质生成化合物的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓。几种物质的标准摩尔生成焓如下表所示,据此计算___________。
物质
0.0
(2)已知,随温度变化的三种趋势如下图中线条所示。能用来表示反应ⅰ的线条是___________(填线条字母)。
(3)在催化剂的作用下发生反应ⅰ,其可能反应机理如下图所示。
①根据元素电负性的变化规律,图中反应步骤Ⅲ可描述为___________。
②在合成甲醇过程中,需要不断分离出甲醇的原因为___________(填选项字母)。
a.有利于平衡正向移动b.防止催化剂中毒c.提高正反应速率
(4)一定温度下,在体积为的刚性容器中充入和制备二甲醚,时达到平衡,平衡时的转化率为80%,,且。
①内,___________。
②反应ⅲ的平衡常数___________(保留三位有效数字)。
(5)实际工业生产中,需要在260℃、压强恒为的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入和,为确保反应的连续性,需向反应釜中以、进气流量持续通入原料,同时控制出气流量。
①需控制出气流量小于进气流量的原因为___________。
②已知出气流量为,单位时间内的转化率为60%,则流出气体中的百分含量为___________。
4.(2023·上海嘉定·统考一模)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)+Q,NO的转化率随温度变化的情况如图1所示:
(1)平衡常数表达式为K=______;在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率v(