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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春·山西吕梁·高三统考期中)氮的氧化物是造成大气污染的主要成分之一,降低氮氧化物的排放可改善大气质量。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+181kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=-221kJ•mol-1
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H3=-747kJ•mol-1
碳完全燃烧时的热化学方程式为______。
(2)向密闭反应器中按n(NO):n(CO)=1:1投料,发生(1)中的反应③。不同温度下,反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强的变化曲线如图所示。
①曲线a、b对应温度较低的是______(填“曲线a”或“曲线b”)。
②M点时混合气体的平均相对分子质量为______(结果保留两位小数)。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中通入1molNO、1molCO,发生(1)中的反应③。测得容器中混合气体的压强(p)随时间(t)的变化关系如表所示。
t/min
0
1
2
3
4
5
p/kPa
200
185
173
165
160
160
①反应开始到刚达平衡状态的时间段内,v(CO)=______kPa·min-1,该反应条件下的平衡常数Kp=_____(kPa)-1(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。该反应中正反应速率v正=k正·p2(NO)·p2(CO),逆反应速率v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2),则该温度下,该反应的k正_____ (填“>”“<”或“=”)k逆。
②能判断反应已达到化学平衡状态的是______(填字母序号)。
A.N2和CO2的浓度比保持不变 B.容器中熵值保持不变
C.2v正(NO)=v逆(N2) D.气体的密度保持不变
(4)工业上利用电化学方法处理NO的原理如图所示。正极的电极反应式为______。
2.(2023春·上海松江·高三上海市松江二中校考期中)碳达峰碳中和。实现碳达峰中和是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此,二氧化碳的合理利用成为研究热点。其中,CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,有以下反应:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
(1)已知反应I是放热反应,能正确表示该反应的图示是___________。
A. B.
(2)在2L密闭容器中,充入10 mol CO2和32mol H2,在催化剂、200℃的条件下,发生反应I,部分反应物和产物随时间变化如下图所示:
①0~2min末,以H2的浓度变化表示反应的平均速率为___________。
②下列措施中能增大反应速率且利于平衡正向移动的是___________。
A. 升高反应温度 B. 将CH3OH与反应混合物分离
C. 使用高效催化剂 D. 增大CO2浓度
③下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
A. 单位时间内消耗1mol CO2,同时生成1mol CH3OH
B. 密闭容器中n(CO2):n(H2O)不发生变化
C. CO2、H2、CH3OH浓度之比为1:3:1的状态
D. 密闭容器内混合气体的密度不发生变化
(3)恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅱ,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。
其中:CH3OH的选择性=×100%
①温度高于230℃,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是___________。
②在上述条件下合成甲醇的工业条件是___________。
A. 210℃ B. 230℃ C. 催化剂ZCT D. 催化剂CZ(Zr-1)T
3.(山东省烟台市2022-2023学年高三下学期期中考试化学试题)在一定条件下与反应生成,回答下列问题:
(1)已知拆开键,键,键分别需要的能量是、、,则生成的热化学方程式为___________。
(2)关于的催化氧化反应,先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程中能量变化的是___________(填标号),说明断键吸收的能量___________(填“大于”“小于”或“等于”)成键放出的能量。
(3)向的密闭容器中充入和,在催化剂条件下生成的反应达到最大限度。
①反应达到最大限度时,正反应速率___________逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
②该过程中断裂的吸收的热______