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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·广东·统考二模)高纯硅用途广泛,是制备高纯硅的主要原料,制备主要有以下工艺。
Ⅰ.热氢化法:在1200~1400℃、0.2~0.4MPa条件下,和在热氢化炉内反应。
(1)请写出该反应的化学方程式_______。
(2)已知热氢化法制有两种反应路径,反应进程如图所示,该过程更优的路径是_______(填“a”或“b”)。
Ⅱ.氯氢化法:反应原理为 。
(3)在恒温恒容条件下,该反应达到化学平衡状态,下列说法正确的是_______。
A.、和的物质的量浓度之比为
B.向体系中充入,反应速率增大,平衡常数增大
C.向反应体系充入惰性气体,平衡不发生移动
D.移除部分,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
Ⅲ.冷氢化法:在一定条件下发生如下反应
i.
ii.
iii.
(4)在催化剂作用下,反应ii中温度和转化率关系如图所示,200 min时,353 K条件下转化率较高,其原因可能是_______(写出一种)。
(5)反应i进行的同时还会发生反应iv。
iv.
_______(写出代数式)
(6)已知反应i和反应iv的压强平衡常数的负对数随着温度的变化如图所示。
①反应i、iv中,属于放热反应的是_______(填序号)。
②某温度下,保持压强为12 MPa的某恒压密闭容器中,起始时加入足量Si,通入和,假设只发生反应i和反应iv,反应达到平衡后,测得转化率为,,该温度下的反应i压强平衡常数_______(已知压强平衡常数的表达式为各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度,气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。
(7)高纯硅的用途广泛,请写出基于其物理性质的一种用途:_______。
2.(2023·河北沧州·统考二模)氮及其化合物在工农业生产中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
Ⅰ、一定条件下,用催化还原可消除NO污染。
已知:①
②
(1)和完全反应,每生成2.24L(标准状况)NO时,吸收8.9kJ的热量;则 △H=___________ 。
(2)反应②分两步进行,其反应历程与能量变化关系如图所示,写出决定NO氧化反应速率的化学方程式:___________。
(3)将2mol NO(g)、1mol (g)和1mol He(g)通入反应器,在温度T、压强p条件下进行反应②和。平衡时,若、与三者的物质的量相等,则NO转化率为___________,反应②平衡常数___________ (用含p的代数式表示,不考虑)。
Ⅱ、汽车尾气中的氮氧化物可利用如下反应处理: ,实验测得,,(、为速率常数,只与温度有关)。
(4)达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
III、近年来,低温等离子技术是在高压放电下,产生自由基,自由基将NO氧化为后,再用溶液吸收,达到消除NO的目的。实验室将模拟气(、、NO)以一定流速通入低温等离子体装置,实验装置如图所示。
(5)等离子体技术在低温条件下可提高NO的转化率,原因是______________________。
(6)其他条件相同,等离子体的电功率与NO的转化率关系如图所示,当电功率为30W时,NO转化率达到最大的原因可能是___________。
3.(2023·辽宁大连·统考一模)甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下:
反应1:
反应Ⅱ:
请回答下列问题:
(1)在精选催化剂R作用下,反应Ⅰ可通过如图1所示的反应历程实现催化重整,则_______kJ/mol(用含字母a、b、c的代数式表示)。
(2)将一定量的甲醇气体和水蒸气混合反应,使用催化剂R,测得相同条件下,甲醇的转化率与CO的物质的量分数变化如图2所示。反应Ⅱ为_______反应(填“吸热”或“放热”),选择催化剂R的作用为_______。
(3)将1 mol甲醇气体和1.2 mol水蒸气混合充入2 L恒容密闭容器中,控制反应温度为300℃、起始压强为2.5 MPa下进行反应。平衡时容器中 mol。此时的浓度为_______,甲醇的转化率为_______,则反应Ⅱ的逆反应的压强平衡常数_______。
(4)相同反应条件下,得到甲醇水蒸气重整反应各组分的实际组成与反应温度关系曲线图。
下列说法正确的是
A.升温对反应Ⅰ的化学反应速率影响更大
B.催化剂的选择应考虑提高生成的选择性
C.催化剂的活性与温度有关,且反应前后化学性质保持不变
D.若容器内气体的平均摩尔质量保持不变,则反应Ⅱ一定处于平衡状态
4.(2023·上海长宁·统考二模)CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与