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2023届高三化学一轮复习:化学反应原理综合题
1.氢能将在实现“双碳”目标中起到重要作用,乙醇与水催化重整制氢发生以下反应。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)___________
(2)压强为,的平衡产率与温度、起始时的关系如图甲所示,每条曲线表示相同的平衡产率。
①产率:B点___________C点(填>、=或<)
②A、B两点产率相等的原因是___________
(3)压强为下,和投料比1∶3发生上述反应,平衡时和的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图乙所示[已知:的选择性]
①表示选择性的曲线是___________(填标号);
②时,生成氢气的体积分数为___________(保留2位有效数字,下同);
③时,反应Ⅱ的标准平衡常数,其中为标准压强,、、和为各组分的平衡分压,则___________。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数)
(4)已知,向重整体系中加入适量多孔,该做法的优点是___________。
2.用与制备合成气,可能的反应历程如图:
E表示方框中物质总能量的值且(单位:kJ),TS表示过渡态,
(1)制备合成气热化学方程式为___________,该反应自发进行的条件为___________(填“低温”“高温”“任意温度”)。
(2)若,则决定制备“合成气”反应速率的化学方程式为___________。
(3)在密闭容器中发生上述制备合成气的总反应,控制和初始投料量均为1mol
①若在恒温条件下、1L恒容容器进行反应,则反应达到平衡状态的标志是___________(填序号)。
a.反应总速率
b.混合气体的平均相对分子质量不再改变
c.断裂键的同时断裂键
d.活化分子数不再改变
②若在恒压容器进行a、b两组反应,二者起始体积分别对应为。测得甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:则横坐标X代表___________(填“温度”或“压强”),理由是___________。a点的平衡常数为___________
(4)“目数”的含义是筛子上单位面积的孔数,催化剂的颗粒大小可以用目数衡量。如:20-40目的催化剂是指能通过20目筛子但是不能通过40目筛子的催化剂。其他条件相同,一定流速的与的混合气通过相同质量不同“目数”的同种催化剂发生反应,请完成图像。_________
3.金属钛被誉为“二十一世纪金属”,具有广泛的应用前景。回答下列问题:
(1)Ti原子最高能层电子的电子云轮廓图的形状为___________。与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的基态原子的价电子排布图为___________。
(2)已知电离能:,,,原因___________。
(3)已知TiN晶体的晶胞结构如图所示,则该晶体结构中与N原子距离最近且相等的Ti原子有___________个;若该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数的值为,晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为___________pm(用含、的代数式表示)。
(4)由金红石()制取单质Ti的步骤为:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①的___________。在某温度下,反应①的恒容体系已经达到平衡,若向其中加入少量炭,的体积分数将___________;若加入少量氯气,的体积分数将___________。
A.减少 B.不变 C.增大
②过程中,在Ar气氛中进行的理由是___________。
4.有效转化是研究“碳中和”的重要方向。
(1)可用于人工合成淀粉,其中前两步的反应如下图所示。
已知
则的___________(用、、表示)。
(2)CO2催化加氢可合成乙烯,反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0,在恒压密闭容器中,起始充入2molCO2(g)和6molH2(g)发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是____
A.b点时:2v正(H2)=3v逆(H2O)
B.a、b、c三点的平衡常数:Ka>Kc>Kb
C.将H2O(g)液化分离可提高C2H4的产率
D.活性更高的催化剂可提高CO2的平衡转化率
②表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是___________(填“k”“l”“m”或“n”)
③若d点表示240℃某时刻H2的体积分数,保持温度不变,则反应向_________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
④205℃,反应达b点所用时间为tmin,则此过程中用CO2表示的反应速率是______mol/min。若平衡时b点总压为P,则平衡常数Kp=_________(列出计算式,以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
⑤其他条件相同,分别在催化剂X、Y作用下发生该反应,测得相同时间CO2的