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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.(2022·湖北·模拟预测)以和为原料可以制得淀粉,实现“喝西北风”吃饱;与可在不同催化剂和反应条件下生成和等多种化合物,在减少温室气体、减少化石能源使用、新能源开发利用等方面有重要的作用。
(1)单个分子与在催化剂的作用下反应历程如图甲所示:(吸附在催化剂表面的物质用·标注,如表示吸附在催化剂表面;图中Ts表示过渡态分子)。
反应历程中活化能(能垒)最小的化学方程式为_______,_______
(2)与在某催化剂的作用下反应如图乙所示:
化学键
键能
436
326
803
464
414
写出该反应的热化学方程式:_______,体系达到平衡后,若要使平衡向正反应方向移动,可以改变的条件是_______(任写一种)
(3)在相同的恒容容器中,内三种不同的催化剂对与反应的影响如图丙所示:
①下列说法正确的是_______.
a. 使用催化剂Ⅰ,反应转化率最高
b. 由图得出此反应一定是放热反应
c. 最佳催化剂是催化剂Ⅰ
d. a、b、c三点的速率大小关系一定为:
②若此反应起始投料为和,在10L恒容密闭容器中进行,且反应时间足够长,得到上述关系式,则温度下,反应的平衡常数K=_______(用分数形式表示),在催化剂Ⅰ作用下,从起始到a点的平均反应速率为_______。
2.(2022·河南·校联考模拟预测)氢能是一种举足轻重的能源,氢的制取,储存、运输、应用技术也是当今世界备受关注的焦点。国际上最为有效的制氢工艺是甲烷水蒸气重整反应,涉及的主要反应如下:
反应I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206kJ·mol-1
反应II:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH2
反应III:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-165 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)ΔH2=_______kJ·mol-1,反应II的正反应活化能E正和逆反应活化能E逆中较大的是_______(填“E正”或“E逆”)。
(2)已知:(R、C均为常数,T为热力学温度),反应I、反应II、反应III的平衡常数与温度T的变化关系如图1所示。
①表示反应I的曲线为_______(填“L1”“L2”或“L3”),原因为_______。
②T1温度下,反应III的平衡常数K(III)=_______。
(3)900°C时,将n(H2O):n(CH4)的混合气通入盛有催化剂的反应器装置,测得CH4的平衡转化率与水碳比[n(H2O):n(CH4)]的关系如图2所示;当水碳比为4时,CH4的转化率和气体流速的关系如图3所示。
P点的v正_______v逆(填“>”“=”或“<”),随着混合气体流速的增大,CH4的转化率下降的原因为_______。
(4)若将反应I设计成以石墨为电极,以稀硫酸为电解质溶液的电解池装置,则通入CH4(g)的应为_______(填“阴极”或“阳极”),该电极的电极反应式为_______。
3.(2022·湖南·模拟预测)研究和深度开发CO、的综合应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:
则CO还原(s)的热化学方程式为_______。
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以熔融碳酸盐为电解质)。写出该电池的负极反应式:_______。
(3)和充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:,测得的物质的量随时间的变化见图。
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为_______(填“>”、“=”或“<”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容器
甲
乙
反应物投入量
1mol 、3mol
a mol 、b mol 、c mol (g)、c mol (g)
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为_______。
(4)利用光能和光催化剂,可将和(g)转化为和。紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,产量随光照时间的变化见图。在0~15小时内,的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_______(填标号)。
(5)以/为催化剂,可以将和直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是_______。
②可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式:_______。
4.(2022·吉林长春·统考模拟预测)氨是最重要的氮肥,也是产量最大的化工产品之一。
Ⅰ.