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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·全国·模拟预测)丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年来研究的热点,主要涉及如下反应。
反应I.2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g) △H1=-238kJ•mol-1
反应II.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H2=-484kJ•mol-1
(1)则丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的逆反应活化能为akJ/mol,则正反应活化能为______kJ/mol。
(2)在恒温恒压容器中发生反应I,下列能说明已达到平衡状态的有______(填标号)。
A.每断裂1molO=O键,同时生成4molO-H键
B.△H不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.v(C3H6)正=v(C3H6)逆
(3)在恒温条件下,1molC3H8(g)发生丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g),测得平衡时C3H8(g)和C3H6(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:KC(A)_____KC(B)(填“<”或“>”或“=”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_____(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)研究表明二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图所示。该工艺可有效维持催化剂活性,请结合方程式说明原因:_____。
2.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)环戊烯()无色液体,主要用作共聚单体、溶剂,也可用于有机合成。在催化剂作用下,可通过环戊二烯()选择性氧化制得,体系中同时存在如下反应:
反应I:(g)+H2(g)(g)△H1=-100.3kJ•mol-1
(g)反应II:(g)+H2(g)(g)△H2=-109.4kJ•mol-1
反应III:(g)+(g)2(g)△H3
已知:选择性=×100%
回答下列问题:
(1)反应III_____(“是”或者“不是”)自发反应。
(2)为研究上述反应的平衡关系,在T℃下,向某密闭容器中加入amol环戊二烯和4molH2,测得平衡时,容器中环戊二烯和环戊烷()的物质的量相等,环戊烯的选择性为80%,此时H2的转化率为_____%,反应III以物质的量分数表示的平衡常数Kx3=_____。
(3)为研究不同温度下催化剂的反应活性,保持其他条件不变,测得在相同时间内,上述反应的转化率和选择性与温度的关系如图所示。环戊二烯氢化制环戊烯的最佳温度为_____;30℃以上时,环戊烯的选择性降低的可能原因是_____(填字母)。
A.催化剂活性降低B.平衡常数变大C.反应活化能减小
(4)实际生产中采用双环戊二烯()解聚成环戊二烯:(g)2(g)△H>0。若将3mol双环戊二烯通入恒容密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(双环戊二烯)的变化,曲线B表示T1温度下n(环戊二烯)的变化,T2温度下反应到a点恰好达到平衡。
①曲线B在T1温度下恰好达到平衡时的点的坐标为(m,n),则m_____(填“>”、“<”或“=”)2,由图像计算n的取值范围是_____。
②T2温度下,若某时刻容器内气体的压强为起始时的1.5倍,则此时v(正)_____(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
3.(2023·天津·校联考一模)清洁能源的综合利用以及二氧化碳的研发利用,可有效降低碳排放,均是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径,我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。
(1)利用反应:可减少的排放。
①的结构式为_________。分子中极性键与非极性键的个数比为_________。
②如图是时相关物质的相对能量,则上述反应的_________。
(2)利用反应:可实现由向的转化。
在恒压密闭容器中,起始充入和发生反应,该反应在不同的温度下达到平衡时,各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①图中表示的体积分数随温度变化的曲线是(填字母) _________。(从曲线“k”、“l”、“m”或“n”中选择)
②A、B、C三点对应的化学平衡常数分别为、、,则三者从大到小的排列顺序为_________。
③C点反应达到平衡后,的平衡转化率为_________ (保留三位有效数字),若平衡时总压为P,则平衡常数_________ (列出计算式,以分压表示,气体分压=总压×气体的物质的量分数)。
(3)利用可以合成。时,的溶液中,_________。
4.(2023·重庆·统考模拟预测)氨具有较高的含氢量,可用作内燃机的燃料。
(1)液氨是重要的非水溶剂,和水类似,液氨的电离平衡为。写出与在液氨中发生中和反应的化学方程式