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2023届高三化学一轮专题复习-化学反应原理综合题
1.(2023·湖南怀化·统考二模)Ⅰ.碘及其化合物在化工生产中用途广泛。298K时碘甲烷()热裂解制低碳烯烃的主要反应如下:
①
②
③
(1)实际生产中,发生副反应,,___________(用含、、的代数式表达)。
(2)对于反应①:提高碘甲烷平衡转化率的措施有___________(任写一条)。
(3)反应②的速率表达式为,,其中、为速率常数,只与温度有关。达平衡后,在温度升高过程中___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)增大压强,不断___________(填“增大”或“减小”),可能的原因是___________。
Ⅱ.在催化剂作用下和发生反应。在一密闭容器中投入和,达平衡时测得的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
(5)若X点对应密闭容器的体积为4L,则Y点对应的平衡常数___________(只要列出计算式)。
III.利用电解法将转化为的制备原理如图所示,
(6)写出电极b对应的电极方程式___________。
2.(2023·全国·模拟预测)油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
则反应③的___________:下列叙述中能说明反应③达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.断裂2molC—H的同时生成1molC=S B.恒容条件下,体系压强不再变化
C.恒容条件下,气体的密度不再变化 D.
(2)对于上述反应①,在不同温度、压强为100kPa、进料的物质的量分数为0.1%~20%(其余为Ar)的条件下,的平衡转化率如图1所示。、和的大小关系为___________;的物质的量分数越大,的平衡转化率越小的原因是___________。
(3)上述反应①和③的随温度的变化如图2所示,已知(R为常数,T为温度,K为平衡常数),则在1000K时,反应的自发趋势:①___________③(选填“>”“<”或“=”)。在1000K、100kPa条件下,的混合气发生反应,达到平衡时,接近于0,其原因是___________。
(4)在1000K、100kPa条件下,的混合气发生反应,上述反应③达到平衡时,的分压与的分压相同。则反应③的___________。
3.(2023·河北石家庄·校联考模拟预测)二甲醚是重要的化工原料,采用二氧化碳的有效转化,既是生成二甲醚的简便方法,又是实现“碳中和”的重要途径。
Ⅰ.催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中发生副反应:
①
已知反应:
②
(1)催化加氢合成二甲醚的热化学方程式为___________,该反应自发进行的条件为___________。
(2)在恒压、和的起始量一定的条件下,的平衡转化率和平衡时的选择性随温度变化如图。其中,
当温度高于300℃,的平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________。若起始投料比为,不考虑其他副反应,则288℃时,反应①的化学平衡常数K=___________()。
Ⅱ.由制备二甲醚的另一种方法为先合成甲醇,再经脱水,主要分为以下步骤。
反应③:
反应④:
(3)在不同的压强下,按照投料比合成甲醇,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图甲或乙所示。
下列说法正确的是___________(填字母)。
A.图甲的纵坐标表示的平衡产率
B.压强:
C.为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择高温、高压的反应条件
D.一定温度、压强下,寻找活性更高的催化剂,是提高的平衡转化率的主要研究方向
(4)压强为4MPa,当的混合气体以一定流速通过装有某种催化剂的反应器。在280℃时,若的平衡转化率为7.00%,甲醇的选择性为95.0%,则甲醇的收率为___________
()。
(5)甲醇脱水若条件控制不当可生成丙烯,反应为,反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图曲线所示,已知Arrhenius经验公式为(其中,为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。该反应的活化能___________。
4.(2023·全国·模拟预测)甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔时涉及以下反应:
反应I:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H1=+376.4kJ•mol-1
反应II:C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)△H2=-174.4kJ•mol-1
反应III:CH4(g)C(s)+2H2(g)△H3=+74.8kJ•mol-1
反应IV:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)△H4
(1)△H4=_______。
(2)