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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·浙江杭州·学军中学校考模拟预测)近年来,全球丙烯需求快速增长,研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有:
I.C3H8在无氧条件下直接脱氢:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1=+124kJ•mol-1
II.逆水煤气变换:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
III.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯:C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) △H3
已知:CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1、-285.8kJ•mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1
(1)反应II的△H2=______。
(2)下列说法正确的是______。
A.升高温度反应I的平衡常数增大
B.选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率
C.若反应II能自发,则△S<0
D.恒温恒压下,通入水蒸气有利于提高丙烷转化率
(3)对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p•x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa),反应I中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示,请计算556℃反应I的平衡常数Kp=______。
(4)反应I须在高温下进行,但温度过高易发生副反应导致丙烯选择性降低,且高温将加剧催化剂表面积炭使催化剂迅速失活。工业上常用CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯,请说明原因:______。
(5)研究表明,二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图(b)所示。该工艺可有效维持催化剂活性,请结合方程式说明原因:______。
2.(2022·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测)乙烯氧氯化体系中的主反应是生成1,2-二氯乙烷的主要方法。主要涉及到以下反应:
主反应:
副反应:
(1)关于上述反应,下列说法正确的是___________。
A.主反应自发进行的条件是较高温度
B.恒温恒压条件下,通入一定量的,有利于提高的产率
C.实际生成中需要通过量的乙烯,使尽可能反应完,以减少对设备的腐蚀
D.恒温恒容条件下,体系的压强不再发生变化,则反应到达平衡状态
(2)某条件下,的转化率与催化剂的接触时间如图所示,其转化率出现先上升后下降变化过程,其中下降的原因是___________。
(3)在恒温恒容体系中,反应前各物质的分压之比为
平衡时部分物质的选择性
平衡时部分物质的分压
100%
0%
0%
20
40
10
180
180
请计算时,的平衡产率___________。
(4)有人认为乙烯的氧氯化反应经过中间物环氧乙烷,包括以下三个步骤。
第一步乙烯在催化剂活性位上吸附:
氧气在催化剂活性位上解离吸附:
氯化氢在催化剂活性位上吸附:
第二步表面化学反应:吸附的乙烯与吸附的氧反应生成中间物
___________+______________________
______________________
请完成上述的反应___________、___________
第三步产物的脱附
(5)实际工业生产要求有较高产量,速率不能太低,转化率尽可能大。
①可逆反应:,对反应物A,净反应速率为,为反应物A的转化率,上图表示反应物A的转化率和A的净反应速率与温度(T)的关系图。由上图分析可知,在相同温度下,净反应速率为___________时,最大(从“、、、、”选填);由图判断该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②请在图中绘制:在不同r下,符合工业生产要求的最佳温度___________。
3.(2022·浙江·校联考模拟预测)卤素的单质和化合物在生产和生活中应用广泛。
(1)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。
①图中四种MgX2的热稳定由小到大的顺序是:_______。
②MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) △H=_______ kJ∙mol-1。
某温度下,在密闭恒容容器中放入一定量MgBr2(s)和Cl2(g)进行该反应,一定时间后不能说明该反应已经达到平衡的是_______。(选填序号)。
A.容器内的压强不再改变 B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的颜色不再改变 D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
E.容器内的固体的质量不再改变
③工业上用金属Mg与I2反应制取MgI2时,常加入少量水,水的作用是_______。
④AgBr常用作感光剂和镇