内容正文:
2023届高三化学一轮专题复习: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·湖南邵阳·统考二模)如今的综合应用越来越成熟。回答下列问题:
(1)催化加氢合成涉及如下反应:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
则反应Ⅰ的___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图1所示:若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为1∶1,写出阳极的电极反应式:___________;当消耗和的物质的量之比为10∶9时,则乙烯和乙烷的体积(相同条件下)比为___________。
(3)与可合成,涉及的主要反应如下:
反应1:
反应2:
起始按投料,测得的平衡转化率()和的选择性()随温度、压强的变化如图2所示:
[已知]
①___________(填“>”或“<”);
②温度高于350 ℃后,压强和下,的平衡转化率几乎交于一点的原因是___________;
③250 ℃、压强下,用各物质的平衡分压代替物质的量浓度表示反应2的平衡常数___________(结果保留2位有效数字)。
3.(2023·江西上饶·铅山县第一中学校联考模拟预测)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
计算热分解反应④的___________。
(2)反应④的活化能___________(填“>”、“<”或“=”),在___________(填“高温”或“低温”)下才可自发进行,判断的理由是___________。
(3)已知某温度下,在容积不变的密闭容器中,反应④中的转化率达到最大值的依据是___________(填字母)。
a.气体的压强不发生变化
b.气体的密度不发生变化
c.不发生变化
d.单位时间里分解的和生成的的量一样多
(4)密闭容器中发生反应④,维持体系压强,反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数(物质的量分数)如图所示。
①曲线c代表的物质是___________(填化学式)。
②反应温度为1300℃时,反应的平衡常数___________(写计算式,分压=总压×物质的量分数)。
③