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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-化学反应原理综合题
1.(2023·辽宁朝阳·朝阳市第一高级中学校联考二模)为实现碳中和,将在一定条件下转化为化工原料,其中和可发生如下两个平行反应:
①
②
(1)根据所给信息,若要反应②自发进行,需要控制温度范围为_______K(保留一位小数)。
(2)为了提高的产率,理论上可采用的措施是_______(填标号)。
A.低温低压 B.高温低压 C.合适的催化剂 D.高温高压 E.低温高压
(3)将和按物质的量之比通入刚性密闭容器中,在催化剂作用下发生反应①和反应②,在相同的时间内的选择性和产率随温度的变化如下表所示。已知:X代表的选择性 Y代表甲醇的产率%
温度/K
催化剂
催化剂
X(甲醇选择性)
Y(甲醇产率)
X(甲醇选择性)
Y(甲醇产率)
483
38
2
19
0.9
503
26
4.5
33
2.2
523
23
3.9
30
1.9
543
18
3
25
1.8
563
16
3
25
1.6
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是_______。
A.483K B.503K C.催化剂 D.催化剂
②503K以上,升高温度导致的转化率增大,甲醇的产率降低。可能的原因是_______。
(4)在容器体积不变的条件下,下列说法中,能判断反应②达到平衡状态的有_______(填标号)。
A.混合气体总压强不再变化
B.断裂3molH—H键的同时断裂2molO—H键
C.和的物质的量之比不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.混合气体的密度不再变化
F.保持不变
(5)若体积不变的密闭容器中只发生上述反应①,在进气比不同、温度不同时,测得相应的平衡转化率如图所示。则B和D两点的温度_______(选填“<”,“>”,或“=”),其原因是_______。
2.(2023·辽宁·校联考模拟预测)环氧丙醇(GLD)常用作树脂改性剂。在液相有机体系中,可通过碳酸二甲酯(DMC)和丙三醇(GL)制得,体系中同时存在如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知:
①敞口容器可看成恒压装置,体系压强在反应过程中与大气压()相等;
②反应中产生的物质的量相对于空气中很少,故可忽略不计,空气中的体积分数约为0.04%;
③气体和液体共存于同一体系,如在溶剂E中发生的反应,其平衡常数表达式可表示为[为气体分压,为液相体系中物质的物质的量分数,]。
回答下列问题:
(1)反应I、Ⅱ、Ⅲ的焓变随温度T的变化如图所示。据图判断,表示反应I的焓变曲线为________(填“”“”或“”)。
(2)为研究上述反应的平衡关系,向敞口反应容器中加入1.0molDMC和1.0molGL,控制温度为℃。平衡时,测得液相体系中GLD的物质的量分数,反应Ⅱ的平衡常数,平衡时GLD的产率=________%,体系放出热量=________kJ,反应I各组分以液相体系中物质的量分数表示的平衡常数________。
(3)同温下,向上述体系中注入惰性四氯化碳稀释,以W表示体系中加入与反应物物质的量的比值。实验测定W不同时,DMC的平衡转化率和GLD的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
其中纵坐标表示GLD平衡产率的是图________(填“甲”或“乙”);W最大的是________(填“”、“”或“”)。图丙为在不同催化剂下反应相同时间DMC的转化率随温度变化的关系,图丙上的b、d两点可能是甲、乙两图像所测绘时选取的位置,其原因为________。
3.(2023·山西临汾·统考二模)氮在自然界中的存在十分广泛。某实验小组对不同含氮物质做了相关研究。请回答下列问题:
(1)氨的用途十分广泛,是制造硝酸和氮肥的重要原料。298K、101kPa条件下。合成氨每产生2molNH3,放出92.2kJ热量。已知:
1molN-H键断裂吸收的能量约等于___________kJ。
(2)将NH3和NO2以一定的流速,分别通过甲、乙两种催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO2含量,从而确定尾气脱氮率(即NO2的转化率),结果如图所示:
a点________(填“是”或“不是”)平衡状态;脱氮率a~b段呈现如图变化,原因是_________。
(3)一种铁氮化合物具有高磁导率,可用于制电子元件,其晶胞结构如图所示。
①该铁氮化合物的化学式为___________。
②该晶体结构的另一种晶胞表示中,N处于顶点位置,则Fe(III)、Fe(II)分别处于___________、___________位置。
(4)25℃时,将10mL0.03mol/LNH4Cl溶液和10mL0.01mol/LAgNO3溶