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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·河南·校联考三模)丙烯是合成有机物的基本原料之一,工业上可以通过石油裂化和裂解获得。
(1)用于合成异丙醇。
已知:①2CH3CH(OH)CH3(g)+9O2(g) 6CO2(g)+8H2O(g) ΔH1=—akJ·mol-1
②2CH3CH=CH2(g)+9O2(g) 6CO2(g)+6H2O(g) ΔH2=—bkJ·mol-1(a>b)
若CH3CH=CH2(g)+H2O(g) CH3CH(OH)CH3(g) ΔH,该反应逆反应的活化能为ckJ·mol-1,则正反应的活化能为___________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g) C3H6(g)+H2O(g)ΔH<0。一定条件下,恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2:1、1:1、1:2、1:3,平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。
①表示=1:2的曲线是___________(填“I”“II”“III”或“IV”)。
②T3___________T4(填“>”或“<”),原因是___________。
③M点时,O2的转化率是___________(保留三位有效数字)。
(3)在HZSM-5催化下用甲醇可制取丙烯,反应为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) ΔH,一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g),平衡时,n(C3H6)=0.6mol,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.HZSM-5能提高该反应的平衡转化率
B.达到平衡时,再向容器中通入1.5molCH3OH(g),重新达到平衡时C3H6的浓度增大
C.达到平衡后,再通入物质的量均为0.6mol的CH3OH(g)、C3H6(g)、H2O(g),此时平衡逆向移动
D.若起始时向2L绝热恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g),平衡时,n(H2O)=1.6mol,则ΔH<0
(4)工业上用“丙烯氨氧化法”制备丙烯腈(CH2=CHCN)包括如下反应:
I.C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)CH2=CHCN(g)+3H2O(g)
II.C3H6(g)+O2(g)CH2=CHCHO(g)+H2O(g)(副反应)
向T°C、压强为28MPa的恒压密闭容器中通入1mol丙烯、1mol氨气和4.8mol氧气发生反应I、II,容器内H2O(g)、CH2=CHCN(g)、C3H6(g)的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图所示:
①图中表示CH2=CHCN(g)的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②平衡时,CH2=CHCHO(g)的分压p(CH2=CHCHO)=___________MPa。
③反应II的压强平衡常数Kp=___________(Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
2.(2023·甘肃·统考二模)乙烯是合成多种高分子材料的原料,将液化石油气中的乙烷转化为乙烯是科学家探索石油产品综合利用的一个热点。
(1)C2H6与CO2反应可以制取乙烯:C2H6(g)+CO2(g)⇌C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH=+117kJ·mol-1,该反应历程可以分为两步:
i.C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g) ΔH1(反应速率较快)
ii.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1(反应速率较慢)
①ΔH1=___________kJ·mol-1。
②结合反应历程,改变反应物___________(填“C2H6”或“CO2”)的浓度对总反应速率影响更大,原因为___________。
(2)乙烷的催化氧化是一种新型的制备乙烯的方法: ΔH>0。在一定温度下,向恒容密闭容器中通物入质的量之比为2:1的C2H6和O2,初始压强为150kPa,发生催化氧化反应,若10min达到平衡状态时C2H6的转化率为20%。
①平衡时体系的压强为___________kPa。
②0~10minC2H6的分压平均变化速率为___________kPa·min-1。
③上述反应达到平衡后,欲同时增大反应速率和C2H6的转化率,可以采取的措施有___________(填序号)。
A.升高温度 B.通入惰性气体 C.增加的用量 D.加入催化剂
(3)乙烷的催化裂解也可制备乙烯:C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g)催化裂解过程中利用膜反应新技术可以实现边反应边分离出生成的氢气。不同温度下,1.0mol乙烷在容积为1.0L的恒容密闭容器中发生催化裂解反应。氢气移出率α[α=]不同时,C2