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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·湖南岳阳·统考二模)合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
该历程中反应速率最慢的步骤的方程式为_______
(2)在、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入的混合气体,体系中各气体的含量与时间变化关系如图所示:
①以下叙述不能说明该条件下反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.氨气的体积分数保持不变
b.容器中保持不变
c.气体平均相对分子质量保持不变
d.气体密度保持不变
e.
②反应20min时达到平衡,则0~20min内_______,该反应的_______(保留小数点后两位)。(为以分压表示的平衡常数)
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时的含量符合图中_______点(填“d”“e”“f”或“g”)。
(3)氨化脱硝过程发生反应 ,分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因_______
(4)25℃用甲酸吸收氨气可得到溶液。已知:25℃时甲酸的,的。则反应的平衡常数_______。
2.(2023·山西朔州·统考二模)全球大气CO2浓度升高对人类生产、生活产生了影响,碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)已知25℃时,大气中的CO2溶于水存在以下过程
①CO2(g)CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(1)H+(ag)+HCO(aq) K
过程①的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”)。溶液中CO2的浓度与其在大气中的分压(分压=总压×物质的量分数)成正比,比例系数为ymol·L-1·kPa-1。当大气压强为pkPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+的浓度为_____mol·L-1(忽略HCO和水的电离)。
(2)焦炭与水蒸气可在高温下反应制H2。
反应I:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3kJ·mol-1 K1
反应II:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH2=+90.3kJ·mol-1 K2
反应III:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.0kJ·mol-1 K3
上述反应的化学平衡常数随温度变化的关系如图所示,表示K1、K2、K3的曲线分别是c、_____、_____。
②研究表明,反应III的速率方程为v=k[x(CO)·x(H2O)-],x表示相应气体的物质的量分数,Kp为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数,随温度升高而增大。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下,反应速率随温度的变化如图所示。根据速率方程分析T>Tm时,v逐渐下降的原因是_____。
(3)甲烷干法重整制H2同时存在如下反应:
主反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
温度为T℃,压强为p0的恒压密闭容器中,通入2molCH4和lmolCO2发生上述反应。平衡时H2O(g)的分压为p1,甲烷的转化率为40%。
①下列说法正确的是_____(填标号)
A.ΔH1和ΔH2不变,说明反应达到平衡状态
B.相同条件下,主反应的速率大于副反应,说明主反应的活化能小
C.选用合适的催化剂可以提高主反应的选择性,增大甲烷的平衡转化率
D.平衡后,若增大压强,主反应平衡逆向移动,副反应平衡不移动
②平衡时混合气体的总物质的量为_____mol,H2(g)的分压是_____(用含p0和p1的计算式表示)。
(4)甲醇燃料电池中,吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO,四步可能脱氢产物及其相对能量如图,则最可行途径为a→_____(用b-j等代号表示)。
3.(2023·全国·模拟预测)丙烯是重要的石油化工中间体,可由丙烷脱氢制备,回答下列问题:
I.丙烷直接脱氢法制丙烯
(1)某温度下,由处于标准状态的各种元素指定的单质生成标准状态的1mol某纯物质的热效应称为标准摩尔生成热,记为,单质的标准摩尔生成热为。、的标准摩尔生成热分别为、,则丙烷直接脱氢反应=_______。
(2)分别在0.1MPa、0.01MPa条件下测定不同温度时,、的平衡含量如图所示:
代表0.1MPa下,摩尔分数的曲线为_______;原因是_______。
II.二氧化碳耦合丙烷脱氢
在恒压为p的容器中充入1mol、1mol,发生反应:
反应I:
反应II:
(3)充入能增大转化率的原因是_______、_______。
(4)能说明该体系达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.的物质的量分数保持不变