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2023届高三化学一轮复习题-化学反应原理综合题
1.(2023·全国·高三专题练习)是一种重要化工原料,常用作催化剂、杀菌剂。
已知:①为白色固体,微溶于水,不溶于酒精,在潮湿空气中易水解氧化。
②可溶于氯离子浓度较大的体系,而又可水解生成,且温度、对产率的影响如图1、图2所示。
Ⅰ.工业上以硫化铜精矿(主要成分为)为原料生产,其工艺如下:
(1)“溶解”温度控制在的原因是_______。
(2)工业生产中得到的常含有杂质,分离提纯的实验方案为_______。(实验中必须使用的试剂和仪器有饱和溶液、的溶液、乙醇,真空干燥箱)
Ⅱ.某化学兴趣小组在实验室利用如图3装置(部分夹持装置略去)制备氯化亚铜。
实验步骤:
①向的溶液中加入的溶液,打开A中分液漏斗的活塞产生气体,一段时间后C中产生白色固体。
②将C中混合物过滤、洗涤、干燥得产品。
(3)装置B的作用是_______。
(4)步骤①中通入发生反应的离子方程式为_______。
(5)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于过量的溶液中,待样品完全氧化溶解后,加入适量一定浓度的稀硫酸,用的溶液滴定生成的至终点,消耗溶液bmL,反应中被还原为(该条件下不反应),样品中的质量分数表达式为_______。(写出计算过程)
2.(2023·辽宁沈阳·统考一模)氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,水煤气变换反应可用于大规模制,反应原理如下:
(1)根据下表中提供的数据,计算______。
化学键
键能
803
x
463
436
(2)实验发现其他条件不变,在体系中投入一定量可以增大的体积分数,从化学平衡的角度解释原因__________。
(3)某温度下,在一恒容密闭容器中充入和,加入催化剂使其发生上述反应(忽略其他副反应),测得该反应中初始压强为,分压如图甲所示(t时刻前,的分压未给出),则A点坐标为(t,______)、平衡常数__________。
(4)反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图乙中曲线所示,已知经验公式为(其中为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。该反应的活化能______。当使用更高效催化剂时,请绘制关系示意图_______________。(假定实验条件下,催化剂对C值无影响)
(5)储氢合金能有效解决氢气的贮存和运输问题。某储氢合金的结构属六方晶系,晶体结构及俯视图分别如图(a)、(b)所示。已知a、b两点的分数坐标分别为、,则c点坐标为______。X射线衍射测定两晶面间距为(见图b),高为,设阿伏加德罗常数的值为,该晶体的摩尔质量为,则密度为______。(列出表达式)
3.(2023·全国·高三专题练习)甲烷除做燃料外,还可用于化工合成及其他应用。
(1)可用于消除氮氧化物,反应原理如下:
_______kJ/mol
(2)可用于生产甲醇,传统反应分两个阶段,原理为(ⅰ),(ⅱ),过程中可能发生的副反应为_______;某条件下按进行反应(ⅰ),各物质的量随时间变化如图,其中表示和CO的曲线分别为_______。
(3)也可通过如下途径合成甲醇(ⅰ),(ⅱ);某温度下,向2L恒容密闭容器中充入3mol 和3mol 发生反应,各物质的量变化如下表;
t/minn/mol
0
3
2
1.5
0.5
3
2
1.5
0.5
CO
0
3
0
0.5
1
0
0.75
2
_______mol,0~时刻用表示反应(ⅰ)的平均反应速率为_______mol/(L·min)(用含的式子表示),该温度下反应(ⅰ)的平衡常数为_______。
(4)科学家研究发现在一种特殊催化剂作用下,水可促进、高选择性的直接合成,其中部分反应机理如图所示。
从该部分反应机理分析在氧化合成甲醇过程中的作用是_______,决定反应进行的最大能垒(活化能)为_______kJ/mol,该步骤的化学方程式为_______;在催化剂表面,和更容易被吸附的是_______。
4.(2023·全国·高三专题练习)和催化重整制备合成气的反应为。在密闭容器中通入物质的量均为的和,在一定条件下发生上述反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
(1)反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是________(填标号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变
B.容器中混合气体的压强保持不变
C.容器中气体的平均相对分子质量不变
D.同时断裂键和键
(2)由图可知,压强________(填“>”“<”或“=”)。
(3)已知,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温