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2023届高三化学二轮专题复习—化学反应原理综合题
1.(2023·全国·模拟预测)船舶柴油机发动机工作时,反应产生的尾气是空气主要污染物之一,研究的转化方法和机理具有重要意义。
已知:
(1)氧化脱除NO的总反应是 ________。
(2)该反应过程有两步:,反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数___________(填“>”、“<”或“≈”),原因是___________。
(3)已知:的反应历程分两步:
步骤
反应
活化能
正反应速率方程
逆反应速率方程
I
(快)
II
(慢)
①则反应I与反应II的活化能:___________(填“>”“<”或“=”)。
反应的平衡常数___________(用、、、表示)。
②在400k、初始压强为的恒温刚性容器中,按通入NO和,一定条件下发生反应。达平衡时NO转化率为90%,转化率为40%。则的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数;理想气体状态方程,)。
(4)某研究小组将、和一定量的充入2L密闭容器中,在催化剂表面发生反应(),NO的转化率随温度的变化情况如图所示:
①5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率___________(保留3位有效数字)。
②无氧条件下,NO生成的转化率较低,原因可能是___________。
2.(2023·湖南郴州·统考三模)将煤炭转化为烯烃(乙烯、丙烯等)既可以减少CO2的排放,又可以制备重要的化工原料。该过程先转化为二甲醚CH3OCH3,再转化为烯烃。
(1)制备二甲醚的主要反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①“反应Ⅰ”能自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
②某反应X的平衡常数表达式为,则反应X的热化学方程式为_______。
(2)二甲醚制备烯烃的主要反应:
反应Ⅳ:
反应Ⅴ:
①该反应过程常用的催化剂有两种,ZSM-5以及SAPO-34,它们都是多孔笼状结构,ZSM-5笼状孔径约为0.55nm,SAPO-34约为0.4nm。相同条件下,催化剂SAPO-34反应(如图1)获得的产物中,n(C2H4):n(C3H6)更大的原因是_______。
②一定温度下,在体积为1L的密闭容器中投入2mol CH3OCH3发生“反应Ⅳ”和“反应Ⅴ”,初始总压为po,反应到达平衡时总压为1.2po,且n(C2H4):n(C3H6)=1:1。则平衡时体系CH3OCH3转化率α(CH3OCH3)=_______。“反应Ⅴ”的平衡常数Kp=_______。
(3)用下图装置电解二氧化碳可制取甲醇,控制在一定温度左右,持续通入二氧化碳,电解过程中物质的量基本不变。a是电源的_______极,阴极电极反应式为_______。
3.(2023·四川成都·成都七中校考二模)甲醇是一种基础有机化工原料,广泛应用于有机合成、医药、农药、染料、高分子等化工生产领域。利用二氧化碳合成甲醇,能有效降低二氧化碳排放量,为甲醇合成提供了一条绿色合成的新途径。
相关化学键的键能数据
化学键
C=O
H-H
C-H
C-O
H-O
键能E/(kJ·mol-1)
806
436
413
343
465
方法I:二氧化碳催化加氢制甲醇
在一定温度下,利用催化剂将CO2和H2合成CH3OH.已知各反应物、产物均为气体。回答下列问题:
(1)写出CO2和H2反应生成CH3OH和水的热化学方程式:___________。
(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂条件下,将1molCO2和3molH2通入2L密闭容器中进行反应(此时容器内总压强为200kPa),反应物和产物的分压随时间的变化曲线如图所示。
若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,测得H2的体积分数为,
①此时用H2压强表示0-t1时间内的反应速率v(H2)=___________kPa·min-1若再向该容器中充入1molCO2和3molH2,平衡将___________(填正向,逆向或不)移动。
②t2时将容器体积迅速压缩为原来的一半,图中能正确表示压缩体积后CO2分压变化趋势的曲线是___________(用图中a、b、c、d表示),理由___________。
若其它条件不变,T1°C时测得平衡体系的压强为plkPa;T2°C时,测得平衡体系的压强为p2kPa,若p1>p2,则T1___________T2(填“>”、“<”或“无法确定)。
③在该温度下,反应的标准平衡常数=___________。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g)=gG(g)+