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2023届高三化学二轮复习题-化学反应原理综合题
1.(2023·浙江·二模)甲醇和二甲醚是可再生能源,具有广泛的发展前景。相关的主要反应有:
制备合成气:I.
制备甲醇和二甲醚:Ⅱ.
Ⅲ.
请回答:
(1)有利于制备合成气(反应I)的条件是___________。
A.低温低压 B.低温高压 C. 高温低压 D.高温高压
(2)一定条件下,相关物质的相对能量与反应过程如下图:
①___________。
②在某温度下,在体积为1L的恒容容器中,投料为1molCO和2molH2,仅发生反应Ⅱ和Ⅲ,在时达到平衡状态,请画出之间的变化趋势___________。
(3)甲醇生成二甲醚的转化率可以根据冷凝液中的与的相对百分含量来计算(忽略副反应和各物质的挥发)。冷凝液中的质量分数为,的质量分数为,则甲醇的转化率___________。(用含和的式子表示)
(4)制备合成气(反应I)时,还存在反应,该过程可用于热化学能的储存。已知:储能效率(是通过化学反应吸收的热量,是设备的加热功率)。反应物气体流速、对转化率、储能效率()的影响,部分数据如下表:
序号
加热温度/℃
反应物气体流速/
1
800
4
1:1
79.6
52.2
2
800
6
1:1
64.2
61.9
3
800
6
1:2
81.1
41.6
①下列说法不正确的是___________。
A.反应I可以储能的原因是该反应是吸热反应,将热量储存在高热值物质CO、H2中
B.其他条件不变,反应物气体流速越小,CH4转化率越大,有利于热化学能储存
C.其他条件不变,越小,CH4转化率越大
D.反应物气体流速越大,CH4转化率越低的可能原因是反应物与催化剂未充分接触
②在实验2和3中,经过相同的时间,混合气中CO2占比越低,储能效率越高,说明其可能的原因___________。(该条件下设备的加热功率视为不变)
2.(2023·四川凉山·统考二模)NOx会危害人体健康,破坏环境,对其进行无害处理研究一直是科技界关注的重点。请回答以下问题:
(1)选择性催化还原技术(SCR)是针对柴油车尾气排放中的一项处理工艺。已知在催化剂的作用下,有如下反应发生:
①4NH3(g) + 5O2(g) 4NO (g) + 6H2O(g) ΔH1= - 905kJ·mol-1
②4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH2=- 1268kJ· mol-1
③4NH3(g) + 6NO(g) 5N2(g) + 6H2O(g) ΔH3
反应③的反应热ΔH3=_______。
(2)氨催化氧化时会发生(1)中的①、②两个竞争反应。为研究某催化剂的效果,在1L恒容密闭容器中充入1molNH3和2molO2,测得反应达到平衡时有关物质的量关系如图:
①根据以上信息,其他条件不变时,下列措施中可以提高NH3转化为N2的平衡转化率的是_______(填字母)。
A.升高反应温度 B.降低反应温度
C.增大NH3和O2的初始投料比 D.及时分离出H2O
②520°C-840°C时体系中NO含量迅速增加的原因是_______。
(3)已知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化如图a。
I.2NO(g) N2O2(g)
II.N2O2(g)+O2(g) 2NO(g)
①决定NO氧化反应速率的步骤是_______(填“I”或“II”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其它条件不变,在温度为T1和T2(T2>T1),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图b,转化相同量的NO,在温度_______ (填“T1”或“T2”)下消耗的时间较长,结合图a分析其原因_______。
(4)在恒温条件下,向初始压强为pMPa的恒容密闭容器中加入等物质的量CO和NO发生反应: 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),反应达平衡时,N2的体积分数为20%,则NO的转化率为_______(保留一位小数)。该条件下反应平衡常数Kp=_______ MPa-1(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压 ×物质的量分数)。
3.(2023·河南·统考一模)氨是具有潜力的载氢代氢清洁燃料。研究掺氨丙烷混合燃料的燃烧对于实现碳达峰、碳中和的目标具有现实意义。一定条件下,氨、丙烷充分燃烧的反应如下:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH2=-2044kJ•mol-1
对于不同配比的燃料,定义