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2023届高三化学二轮专题训练题:化学反应原理综合题
1.(2023·广东茂名·统考一模)乙烯是重要的基础化工原料,工业上利用乙烷脱氢制乙烯的相关反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应的_______。
(2)以和的混合气体为起始投料(不参与反应),保持混合气体总物质的量不变,在恒容的容器中对反应Ⅰ进行研究。下列说法正确的是_______。
A.升高温度,正、逆反应速率同时增大
B.和的物质的量相等时,反应达到平衡状态
C.增加起始投料时的体积分数,单位体积的活化分子数增加
D.增加起始投料时的体积分数,平衡转化率增大
(3)科研人员研究催化剂对乙烷无氧脱氢的影响
①在一定条件下,催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示,该历程的各步反应中,生成下列物质速率最慢的是_______。
A. B. C. D.
②用基催化剂研究催化脱氢,该催化剂对键和键的断裂均有高活性,易形成碳单质。一定温度下,基催化剂在短时间内会失活,其失活的原因是_______。
(4)在和催化剂条件下,向体积固定的容器中充入与一定量发生反应(忽略反应Ⅰ和反应Ⅱ外的其它反应),平衡时和的物质的量分数随起始投料比的变化关系如图所示。
①图中曲线c表示的物质为,表示的曲线为_______(填“a”或“b”),判断依据是_______。
②当时,平衡时体系压强为P,计算反应Ⅰ的平衡常数_______(写出计算过程,结果保留2位有效数字;对于,,)。
2.(2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)回收利用硫和氮的氧化物是保护环境的重要举措。
(1)在模拟回收硫的实验中,向某恒容密闭容器中通入和气体,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①与实验a相比,实验c改变的实验条件可能是_______。
②请利用体积分数计算该条件下实验b的平衡常数_______(列出计算式即可)。(注:某物质的体积分数)
(2)用消除污染的反应原理为。不同温度条件下,与的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3,得到脱除率曲线如图所示。
①曲线a中的起始浓度为,从A点到B点经过,该时间段内的脱除速率为_______。
②不论以何种比例混合,温度超过,脱除率骤然下降,除了在高温条件下氮气与氧气发生反应生成,可能的原因还有(一条即可)_______。
③曲线b对应的与的物质的量之比是_______,其理由是_______。
3.(2023·安徽合肥·统考一模)空间站还原转化系统能把呼出的捕集、分离并与空间站电解水系统产生的进行加氢处理,从而实现空间站内物料的循环利用。
(1)一种借助光将转化为的催化机理如图所示。该转化过程总反应的化学方程式是_______;图中所示的各物质中,含有极性共价键的非极性分子是_______(填化学式)。
(2)一定条件下,和还可发生如下两个平行反应:
i.
ii.
①已知相关键能数据如下表:
化学键
键能/
436
464
803
1072
则反应i的_______。
②为了提高的产率,理论上应采用的措施是_______(填标号)。
A.低温低压 B.高温低压 C.高温高压 D.低温高压
③保持温度,压强,按投料比向密闭容器中充入和,反应相同时间测得不同催化剂下转化率和选择性的相关实验数据如下表所示(已知选择性:转化的中生成的百分比)。
催化剂
转化率
选择性
cat.1
21.9%
67.3%
cat.2
36.1%
100.0%
上述条件下,使用cat.2作催化剂,下列说法能判断反应ii达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.气体压强不再变化 B.气体平均相对分子质量不再变化
C.和的物质的量之比为 D.和的物质的量之比不再变化
(3)一定条件下,向恒容密闭容器中充入和,只发生上述反应ii,达平衡时,的转化率为80%,则该温度下的平衡常数_______(保留两位小数)。
(4)若恒容密闭容器中只发生上述反应i,在进气比不同、温度不同时,测得相应的平衡转化率如图所示。则B和D两点的温度_______(填“<”,“>”,或“=”),其原因是_______。
4.(2023·河南郑州·统考一模)2022年11月30日,神舟十五号与神舟十四号乘组在“太空会师”。太空生命保障系统利用电解水供氧,生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,水可循环使用。
(1)已知
写出与反应生成和的热化学方程式_______。
(2)一定条件下,反应达到平衡状态。
①下列操作中,能提高比平衡转化率的是_______。
a.加入催化剂 b.降低反应温度
c