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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·山东日照·校联考二模)多晶硅可用作光伏转换器的材料,锌还原法生产多晶硅涉及以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知:;,对于反应,图中_______(填“大于”“小于”或“等于”)。结合下图分析,_______0(填“大于”或“小于”)。
(2)在锌还原法生产多晶硅的密闭体系中,下列说法错误的是_______(填标号)。
A.增大的浓度有利于提高的转化率
B.若气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应Ⅰ、反应Ⅱ均达平衡
C.平衡后,若压缩体积,反应I平衡正向移动,反应平衡不移动
D.选用合适的催化剂可以提高硅在单位时间内的产量
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和的混合气体,发生反应Ⅰ和Ⅱ,反应Ⅱ的净速率,其中分别为正、逆反应的速率常数,p为气体的分压。降低温度时,_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)图甲为不同温度下达到平衡时各组分的物质的量分数,图乙为在催化剂作用下同一时间内,硅产率与反应温度的关系曲线,M点到N点硅产率缓慢下降的可能原因是_______,N点后硅产率快速下降的主要原因是_______。
(5)在一定温度下,向一定体积的密闭容器中,按的比例充入和的混合气体,此时压强为,达到平衡后体系压强为,其中的分压为,则反应Ⅰ的_______。已知:,其中为和为各组分的平衡分压。
2.(2023·安徽·校联考三模)氮元素在生命发育、良好生态构建中具有十分重要的地位。回答下列问题:
(1)已知:①2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g) ΔH1=-1200kJ·mo1-1
②2NO2(g)+N2(g)⇌4NO(g) ΔH1=+294kJ·mo1-1
2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH=___________,该反应在较_____(填“高”或“低”)温度下能自发进行。
(2)反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)的净反应速率v=v正-v逆=k正·c2(CO)·c2(NO)-k逆·c2(CO2)·c(N2),其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。
①加压后净反应速率v将___________(填“增大”“减小”或“不变”),若改变温度后减小,则改变温度的方式是___________。
②若某温度下该反应的平衡常数K=200,k正=40则k逆=___________。
(3)向某密闭容器中通入4molNO2、8molCO,控制适当条件使其发生反应2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g),测得不同温度、压强下NO2的平衡转化率如图1所示;相同压强时,不同催化剂(甲、乙)、温度下,相同时间内NO2的转化率如图2所示。
①X表示___________(填“温度”或“压强”),Y1___________Y2(填“>”或“<”)。
②与A点对应的反应中,容器容积为2L,则A点温度下平衡常数K=___________。工业生产中该反应合适的生产条件是___________。
3.(2023·天津河西·统考二模)工业上先将金红石 (TiO2)转化为,然后可制得在医疗等领域具有重要用途的钛(Ti)。按要求回答下列问题。
(1)钛的价层电子排布式为___________;预测钛元素的最高化合价为___________。
(2)已知在一定条件下如下反应的热化学方程式及平衡常数:
ⅰ.;
ⅱ.;
ⅲ.碳氯化法:;
①___________;___________(用含的代数式表示)。
②反应ⅲ自发进行的条件为___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
③在反应ⅰ中加入石墨制备,用平衡移动原理分析其目的:___________。
(3)在的密闭容器中,投入一定量的、C、,进行反应ⅲ的模拟实验。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①设时平衡体系气体总物质的量为n,反应的平衡常数的值___________(用含n、V的代数式表示)。
②在200℃平衡时几乎完全转化为。但实际生产采用1000℃左右的反应温度,其理由是___________。
(4)写出有利于加快反应ⅲ速率的一条措施:___________。
4.(2023·北京房山·统考二模)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,选择高效催化剂实现降能提效是目前研究的重点。
(1)合成氨反应为: kJ⋅mol,理论上___________温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,___________温有利于提高平衡转化率。
(2)针对反应速率与平衡产率的矛盾、我国科学家提出了两种解决方案。
①方案一:使用双催化剂,通过光辐射产生温