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2023届高三化学一轮复习-化学反应原理综合题
1.(2023·上海·高三专题练习)2021年我国制氢量位居世界第一。工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气或水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
I.一定条件下,将C和O2置于密闭容器,发生如下反应:
反应1:C(s)+O2(g)CO2(g)+394kJ
反应2:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)+566kJ
反应3:2C(s)+O2(g)2CO(g)+Q kJ
(1)根据信息可知,反应3是_______(填“吸热”或“放热”)反应;在一定压强下,随着温度的升高,若反应2所受影响最大,则该密闭容器中将 __ (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”)。
II.T ℃,在2L的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),发生如下反应:
反应4:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)-131.4kJ,
反应5:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)+41.1kJ
(2)5min后反应达到平衡时,H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。0~5min内,v(H2)=______________;此时c(CO2) =___________
(3)下列关于此反应体系的说法正确的是_______;
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应4的平衡逆向移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.随着温度的升高,反应5的正逆反应速率、平衡常数都增大
D.将炭块粉碎,可缩短建立平衡的时间
(4)为了提高反应5的速率,下列措施中合适的是________。
A.适当升高反应体系的温度 B.提高反应体系压强,压强越大越好
C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
(5)工业生产水煤气时,考虑到反应热效应,通常交替通入合适量的空气和水蒸气与焦炭反应,通入空气的理由是_________。
2.(2023·上海·高三专题练习)为抑制新冠病毒传播,含氯消毒剂被广泛使用。常见的含氯消毒剂有次氯酸盐、ClO2、有机氯化物等。用NaCl电解法生成ClO2的工艺原理示意图如图,发生器内电解生成ClO2。
完成下列填空:
(1)Cl原子的最外层电子层上具有_____种不同能量的电子;HClO的电子式是_________;
(2)Cl2性质活泼,易形成多种化合物。请说明NaCl的熔沸点比HCl高的原因:_________________________
(3)根据示意图,补充并配平ClO2发生器中发生的化学反应方程式:_____。
_____NaClO3+_____HCl =_____+_____H2O
若反应中有2mol电子发生转移,则生成ClO2 _____mol。
(4)某兴趣小组通过实验测定不同pH环境中,相同浓度NaClO溶液的细菌杀灭率(%),实验结果如下表。
NaClO溶液浓度/ (mg·L-1)
不同pH下的细菌杀灭率/%
pH=4.0
pH=6.5
pH=9.0
250
98.90
77.90
53.90
①NaClO溶液呈碱性的原因是_________________________(用离子方程式表示)。
②调节NaClO溶液pH时不能选用盐酸的原因为________________。
③由表中数据可推断,该实验得到的结论是_____________________
④家用消毒常用84消毒液而不采用次氯酸,说明其理由。_______________
3.(2023·浙江·模拟预测)乙醇是一种重要的工业原料,被广泛应用于能源、化工、食品等领域。乙酸甲酯加氢是制取乙醇的主要反应。反应如下:
I.
II.
(1)一定条件下,在恒温恒容容器中通入一定量的乙酸乙酯和氢气发生反应I和II,反应达到平衡的标志为_______(填字母)。
A. B.容器中气体的平均摩尔质量不再变化
C.混合气体的密度不再变化 D.不再变化
(2)其它条件相同,将乙酸甲酯与氢气按一定流速通过催化剂表面,乙酸甲酯的转化率与乙醇的选择性随氢酯比的关系如图1所示。氢酯比在2~9之间,乙醇的选择性随氢酯比增大而逐渐增大的原因为_______。
(3)压强的恒压密闭容器中,通入和发生反应I和II,测得不同温度下达平衡时转化率和乙醇的选择性如图2所示。260℃时反应I的标准平衡常数为_______(已知对于反应:,其标准平衡常数:。温度高于240℃时,随温度升高乙酸甲酯的转化率降低的原因是_______。[乙醇的选择性]
(4)化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式为:(为活化能-假设受温度影响忽略不计,为速率常数,R和C为常数),为探究催化剂、的催化效率,进行了相应的实验,依据实验数据获得图3曲线。假设催化剂的催化