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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·山东济南·山东省实验中学校考一模)二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳,制取过程发生如下反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
回答下列问题:
(1)T1℃时,向恒压容器中充入0.2 mol CO2(g)和0.6 mol H2(g),若在该条件下只发生反应Ⅰ,达平衡时,放出4 kJ能量;若向相同容器中充入0.4 mol CH3OH(g)和0.4 mol H2O(g),吸收11.8 kJ能量,则反应Ⅰ的△H1=___________kJ/mol。
(2)已知反应Ⅲ的速率方程可表示为,,lgk与温度的关系如图所示,T2℃下,图中A、B点的纵坐标分别为a-0.7、a-1。T2℃、200 MPa时,向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取二甲醚(DME),发生上述三个反应,平衡后,测得CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%,则H2O(g)体积分数为___________,CH3OCH3(g)产率为___________,生成CH3OCH3(g)的选择性为___________,反应Ⅰ的Kp=___________(CH3OCH3选择性;10-0.3=0.50)。
(3)在压强一定的条件下,将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得“CO2的转化率”及“CH3OCH3(g)选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图所示,回答下列问题:
①曲线C表示___________:
②T1-T5温度之间,升高温度,比值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
2.(2023秋·浙江绍兴·高三统考期末)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。回答下列问题:
(1)属于___________区元素。
(2)催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,过程的焓变为___________(列式表示)。
(3)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡:
(i)
(ii)
①下列有关溶液的说法正确的有___________(填字母)。
a.加入少量硫酸溶液,溶液的pH不变
B.加入少量水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
C.加入少量硫酸溶液,反应(ⅰ)的平衡逆向移动
D.加入少量固体,平衡时与的比值保持不变
②25℃时,溶液中,设、与的平衡浓度分别为x、y、,则x、y、z之间的关系式为___________
③电解铬酸钾溶液制备重铬酸钾的装置示意图如图所示,请写出该制备过程总反应的化学方程式为___________。
3.(2023秋·浙江绍兴·高三统考期末)“碳中和”引起各国的高度重视,正成为科学家研究的热点课题。利用生产甲醇是资源化利用的一种有效途径。涉及的反应如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
(1)已知反应I和Ⅳ的焓变和熵变如下表所示
反应
I
Ⅳ
你认为哪个反应更适宜于甲醇的工业生产___________(填“反应I”或“反应Ⅳ”);请应用“化学反应的方向”相关知识说明选择的理由___________。
(2)一定温度下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入气体和气体发生上述反应,达到平衡时,容器中为,CO(g)为,此时,反应Ⅲ的平衡常数为___________(用含a、b的代数式表示;不考虑反应Ⅳ)。
(3)不同压强下,按照投料,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下图所示:(已知:的平衡转化率 的平衡产率)
①下列说法正确的是___________(填字母;不考虑反应Ⅳ)。
A.纵坐标表示平衡转化率的是图乙
B.压强大小:
C.为同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择低温低压的反应条件
②图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
(4)一定条件下,若只按反应Ⅰ进行,温度和时间对转化率的影响曲线如下图所示。若图中曲线对应的温度为523K,请在下图中作出温度为583K的影响曲线___________。
(5)反应I中,催化剂对转化率的影响如图所示。则下列说法正确的是___________。
A.催化效果最好的是催化剂Ⅲ
B.b点一定没有达到平衡
C.c点处的反应速率为:
D.a点后转化率下降的原因之一是温度升高,平衡逆向移动
4.(2023春·四川内江·高三四川省内江市第六中学校考阶段练习)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_____