2023届高三化学一轮专题训练题-化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题训练题-化学反应原理综合题 1．（2023·山西太原·统考一模）运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义。请回答下列问题， (1)生成氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g) ΔH= +131.3 kJ·mol-1， ΔS = +133.7 J·mol-1·K-1，该反应在低温下___________(“能”或“不能”)自发进行。 (2)已知在T ℃时，反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数K = 0.5，相关化学键键能数据如表： 化学键 N≡N H-H N-H 键能/(kJ·mol-1) 946 436 390.8 ①T℃时， 2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的ΔH =___________。 ②T℃时，在1L密闭容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4 mol 、2 mol 、4 mol，则此时反应v正(N2)___________v逆(N2)(填“>”“<”“=”或“不能确定” )。。 (3)近期，我国科学家为了解决合成氨反应速率和平衡产率的矛盾，选择使用Fe-TiO2-xHy双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而TiO2-xHy的温度为415℃)。结合图示解释该双催化剂的工作原理___________。 (4)已知合成氨反应的速率方程为：v= kcα(N2)cβ( H2)c-1(NH3) ，k为反应速率常数。在合成氨过程中，需要不断分离出氨，该操作的目的是________________。 (5)以氨为原料生产尿素的方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(g)。 ①为进一步提高NH3的平衡转化率，下列措施能达到目的的是___________(填字母)。 A．增大CO2的浓度            B．增大压强 C．及时转移生成的尿素        D．使用更高效的催化剂 ②尿素的合成分两步进行： a．2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4 (1) ΔH =-117 kJ/mol b．NH2COONH4(1)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(g) ΔH = +15 kJ/mol， 第一步反应速率快，可判断活化能较大的是___________ (填“第一步”或“第二步”)。 ③某实验小组为了模拟工业合成尿素，在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应： 2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(g)，反应过程中NH3的体积分数如图所示。实验测得体系平衡时的压强为10MPa，计算该反应的平衡常数___________(MPa)-2(已知：分压=总压 ×体积分数)。 2．（2023·福建厦门·统考二模）在化工生产中有重要作用．天然气法合成相关反应如下： 反应I   反应Ⅱ (1)、随温度变化不大。温度不同时，反应体系中不同。合成总反应的随温度T变化如图。 ①  ________。 ②为提高平衡转化率，控制温度范围在________(填标号)，理由是________。 A．        B．        C．        D．以上 (2)合成总反应中硫蒸气达到饱和时，反应时间t与初始浓度和转化率满足关系，式中k为速率常数。 ①、时，测得、，则________。 ②时，计划在内转化率达，应控制初始浓度大于________。 (3)利用工业废气替代硫磺矿生产的反应为。反应物投料比采用，维持体系压强为，反应达到平衡时，四种组分的物质的成分数x随温度T的变化如图。 ①图中表示的曲线是________(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②时，该反应的________(以分压表示，分压总压物质的量分数)。 ③相比以硫磺矿为原料，使用的优点是________，缺点是________。 3．（2023·辽宁辽阳·统考一模）化学链燃烧(CLC)是利用载氧体(OC)将空气中的氧传输至燃料的新技术，CLC原理如图所示。回答下列问题： 已知：①    ②   (1)  ___________(用含、的代数式表示)。相对传统的燃烧方式，化学链燃烧的优点是___________，有助于实现碳达峰、碳中和目标。 (2)在密闭容器中加入足量的、和，在总压强保持不变的条件下，仅发生反应②，测得在不同温度下的平衡转化率与起始投料比的关系如图所示。 ①其他条件不变，x的值增大，的平衡转化率减小的原因是___________。 ②T1___________(填“>”、“<”或“=”)T2。 ③T2℃时，该反应的平衡常数________(只列计算式，不带单位)。提示：分压=总压×气体物质的量分数