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2024届高三新高考化学大一轮专题训练题------化学反应原理综合题
1.(2023·全国·高三假期作业)合成气(主要成分为CO、H2及少量CO、H2O)在工业上有广泛用途。合成甲醇的主要反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。将CO与H2混合气体充入密闭容器中,投料比=,测得平衡时混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OHK)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。
(1)T1、p1时,CO的转化率为_______(保留3位有效数字)﹔压强平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含p1的代数式表示)。在该条件下,若CO、H2、CH3OH气体的起始物质的量之比为2∶1∶2,则反应开始时v(CO)正______v(CO)逆。
(2)恒温恒容条件下,下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是_______。
A.CO、H2的物质的量浓度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器时,平衡常数K不随时间变化而变化
2.(2023秋·江苏·高三统考竞赛)深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义。N2O、CO在Pt2O+的表面进行两步反应转化为无毒的气体,其相对能量、反应历程和熵值(298.15K,100Kpa时)如图甲、乙所示。
I:
II:
将等物质的量的N2O和CO充入一密闭容器中进行反应,请回答:
(1)总反应的热化学方程式为_______(用含、的式子表示)。
(2)下列说法正确的是_______。
A.在恒温,恒容时,混合气体的密度不再变化说明体系达到平衡状态
B.该总反应高温下可能不自发
C.反应过程中先是N2O中的O原子去进攻Pt2O+中的Pt原子
D.研究表明,Pt2O+一步催化相对于上述反应历程具有更少的反应步骤和更低的活化能,所以平衡转化率更大
(3)在T1℃,平衡时与的关系如图丙所示,p为物质的分压强(单位为kPa)。若、,则_______。(分压=总压×物质的量分数)。
(4)若在相同时间内测得N2O的转化率随温度的变化曲线如图丁所示,N2O的转化率在400℃~900℃之间下降由缓到急的原因是_______。
(5)在图丁中画出900℃以后,相同时间内N2O的转化率随温度的变化曲线_______。
3.(2023·全国·统考高考真题)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(1)在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知_______,_______。
(2)已知下列热化学方程式:
则的_______。
(3)将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:(Ⅰ)。平衡时的关系如下图所示。时,该反应的平衡总压_______、平衡常数_______。随反应温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应(Ⅱ),平衡时_______(用表示)。在时,,则_______,_______(列出计算式)。
4.(2023春·上海杨浦·高三复旦附中校考期中)电池种类丰富,发展飞速,应用广泛,为我们的生产和生活带来了非常大的便利。
(1)某兴趣小组设计了如图所示的原电池装置,该电池的负极为___________(填“铂”或“铜”),正极的电极反应式为___________,盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其中移向___________溶液(填“”或“”)。
(2)装置中所用到的硫酸铜是一种常用试剂,该小组尝试用以下两种方案制备硫酸铜。
方案一:直接用铜和浓硫酸制备硫酸铜;
方案二:将铜和银同时浸泡在稀硫酸中,不断通入氧气,一段时间后可以获得硫酸铜;
i.写出方案一的化学方程式___________;与方案二相比,该方案的不足之处是(至少写出2种)___________、___________。
ii.写出方案二的电极反应式:正极:___________、负极:_____________。
(3)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
电池总反应为,则C电极是___________(填“正极”或“负极”),C电极的电极反应式为___________;若线路中转移3mol电子,则上述燃料电池,消耗的的质量为___________g
(4)某课题组以纳米作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料),通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电,成功地实现了对磁性的可逆调控(如图)。下列说法正确的是___________。