2023届高三化学一轮专题训练——化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮专题训练——化学反应原理综合题 1．（2023·云南昆明·统考一模）环氧丙烷(，简写为PO)是重要的工业原料，利用丙烯(C3H6)气相直接环氧化是未来工业生产的趋势，寻找合适的催化剂是目前实验研究的热点。丙烯气相直接环氧化反应为：C3H6(g)+ H2(g)+ O2(g)= (g)+ H2O(g) ΔH，回答下列问题： (1)已知： i.2C3H6(g)+O2(g) = 2 (g) ΔH1 = - 2263.6kJ·mol-1 ii．H2(g)+ O2(g) = H2O(g) ΔH2 = -241.8 kJ·mol-1 则 ΔH=___________ kJ·mol-1。 (2)①恒温恒容下，下列可判断丙烯气相直接环氧化反应达到平衡的是___________ (填标号)。 A．压强不再变化 B．密度不再变化 C．v正(丙烯)： v正(环氧丙烷)=1：1 D．平均相对分子质量不再变化 ②为增大C3H6的平衡转化率，可选择的条件是___________ (填标号)。 A．低温高压               B．增大C3H6浓度 C．使用高效催化剂         D．分离出产物 (3)选用Au/TS-1为催化剂，发生丙烯气相直接环氧化反应，副反应如下： C3H6(g) + H2(g) + O2(g) = CH3CH2CHO(g) + H2O(g) C3H6(g) + O2(g) = CH2=CHCHO(g) + H2O(g) 为探究TS-1的粒径对Au/TS-1催化活性的影响，恒温200℃、恒压p kPa条件下，C3H6与H2、O2各20.0 mmol通入反应装置中，t min后部分组分的物质的量如下表所示： 粒径大小/nm 240 450 810 1130 物质的量 PO 1.80 1.45 1.09 0.672 /mmol 所有C3副产物 0.20 0.32 0.05 0.092 当粒径为240 nm， t min时反应恰好达到平衡状态，则C3H6的总转化率为___________，若H2的总转化率为α，则环氧化反应的平衡常数Kp为___________ kPa-1。随着TS-1粒径的增大， PO生成的速率逐渐___________ (填 “增大”或“减小”)，原因是___________。 2．（2023·河南·统考二模）为全面实现碳达峰和碳中和，碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。 回答下列问题： (1)CO2和H2反应可生成甲醇。已知101 kPa和298 K时一些物质的标准摩尔生成热(在101 kPa和一定温度下，由最稳定单质生成1 mol纯物质的热效应，称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示： 物质 H2(g) CO2(g) CH3OH(g) H2O(g) (kJ·mol -1) 0 - 393.5 - 201 - 241.8 ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH=_______ kJ• mol-1。 ②在一定条件下，向恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应①，测得在相同时间内，不同条件下H2的转化率如图1所示(在实验条件下催化剂不会失活)，b点前L1 高于L2，b点后L1和L2重合，其原因可能是_______；T2时，若起始压强为15 atm，Kp=_______atm-2(结果保留两位有效数字，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 ③已知速率方程v正=k正c(CO2)·c3(H2)，v逆=k逆c(CH3OH)• c (H2O)，k正、k逆是速率常数，只受温度影响，图2表示速率常数的对数lgA与温度的倒数之间的关系，A、B、D、E分别代表图1中a点、c点的速率常数，点_______表示a点的lgk正。 (2)借助下图电解装置，二氧化碳也能生成甲醇，控制在一定温度，持续通入二氧化碳，电解过程中物质的量基本不变，则阴极电极反应式为_____。 (3)CO2和C2H6在催化剂作用下可以合成C2H4，反应为：CO2(g)+C2H6(g)CO(g)+H2O(g)+C2H4(g)  ΔH=+177 kJ•mol-1，在C2H4合成体系内会发生副反应。 ①若发生副反应C2H6(g)3H2(g)+2C(s)，会降低催化效率，原因是_______。 ②某温度下，若只存在副反应：2CO2(g)+C2H6(g)4CO(g)+3H2(g)。向a L密闭容器中充入2.1 mol C2H6和2.2 mol CO2，t min后反应达到平衡，容器内C2H4为1.4 mol，CO2为0. 2 mol，则C2H6的平衡总转化率为_______% (保留三位有效数字)。 3．（20