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2023届高三化学一轮专题训练——化学反应原理综合题
1.(2023·广东·高三专题练习)2021年,我国科学家以二氧化碳为原料,通过全合成方法成功制得了淀粉,取得了科技领域的一个重大突破。以为原料制备甲醇、合成气、淀粉等能源物质具有广阔的发展前景。
在催化剂的作用下,氢气还原的过程中可同时发生反应①②。
①
②
(1)_______。
(2)已知时,反应能自发进行反应,反应①的,则反应①自发进行的温度不超过_______K(保留一位小数)。
(3)在恒温恒容密闭容器中,充入一定量的及,起始及达到平衡时,容器内各气体的物质的量及总压强数据如表所示:
总压/
起始
0.5
0.9
0
0
0
平衡
m
0.3
p
已知,则表中_______;反应①的平衡常数_______(用含p的代数式表示),为压强平衡常数,是在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数。
(4)向恒压反应器中通入和,的平衡转化率及的平衡产率随温度变化的关系如图所示。已知:的产率。
图中500K以后,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______。
(5)的综合利用有利于“碳中和”,分子在晶体中的堆积方式如图所示,该晶体面心立方最密堆积结构,晶胞边长为apm,则该晶体的密度_______(列出计算式,设为阿伏加德罗常数)。
(6)温室气体的用途广泛,请写出一种与其物理性质相关的用途:_______。
2.(2023·全国·高三专题练习)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S)∶n(CH4)=2∶1,发生反应:CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)。0.1 MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示:
(1)该反应ΔH ___________(填“>”或“<”)0
(2)M点,H2S的平衡转化率为___________,为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是___________(列举一条)
(3)N点,平衡分压p(CS2)=___________MPa,对应温度下,该反应的KP =___________(MPa)2 (KP为以分压表示的平衡常数)
3.(2023·江西·校联考二模)金山银山不如绿水青山,实现碳达峰碳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。
(1)二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21 世纪的清洁燃料,以CO2、H2 为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:
I.2CO2 (g) +6H2(g)CH3OCH3(g) +3H2O(g) ΔH1= - 122. 5kJ/mol
Ⅱ.CO2(g) +H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH2=+41.1kJ/mol
①在压强、CO2和H2的起始投料一定的条件下,发生反应I、Ⅱ,实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。(已知:CH3OCH3的选择性=)
其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的曲线是____(填“①”或“②”);温度高于300°C时,曲线②随温度升高而升高的原因是___________________。
②对于反应Ⅱ的反应速率v=v正- v逆=k 正p(CO2)·p(H2) - k逆p(CO)·p(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压 ×物质的量分数)。
a.降低温度,k正- k逆_____(填 “增大”“减小”或”不变”);
b.在一定温度和压强下的反应Ⅱ,按照n(H2):n(CO2)=1:1投料,CO2转化率为50%时 v(正):v(逆)=3:4,用气体分压表示的平衡常数Kp=______________。
(2)石化工业,常采用碳酸钠溶液作为脱硫吸收剂。
已知: 25°C,H2CO3 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7 ×10-11; H2S Ka1=1.1 ×10-7 Ka2=1.3 ×10-13。请写出H2S与足量碳酸钠溶液反应的离子方程式:________________。
(3)化工废水中常常含有以二甲胺(CH3)2NH)为代表的含氮有机物,可以通过电解法将二甲胺转化为无毒无害的气体排放,装置如图所示。
反应原理是:(i) Cl- 在阳极转化为Cl2;
(ii) Cl2在碱性溶液中歧化为ClO-;
(iii) ClO-将二甲胺氧化为N2,和H2O。
①写出电解池中阴极发生反应的方程式_________________。
②电解池中选择阴离子交换膜而不选择阳离子交换膜的原因是______________________________。
③当阴极区收集到6.72L (标况下) H2时,阳极区收集到N2的体积(标况下)