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2024届高三新高考化学大一轮专题训练----化学反应原理综合题
1.(2023·广东·校联考模拟预测)低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料,在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。
I.小分子烃类(如丙烯)作为还原剂可以在催化剂上选择性还原NO。
已知: kJ·mol
kJ·mol
(1)反应 ______kJ⋅mol。
Ⅱ.二氧化碳可将乙烷转化为更有工业价值的乙烯。相同反应时间,不同温度、不同催化剂的条件下测得的数据如表1(均未达到平衡状态):
表1
实验编号
①
②
③
④
反应温度/℃
650
650
600
550
催化剂
钴盐
铬盐
C2H6的转化率/%
19.0
32.1
21.2
12.0
C2H4的选择性/%
17.6
77.3
79.7
85.2
(2)已知C2H4选择性:转化的乙烷中生成乙烯的百分比。反应温度为650℃时,较优的催化剂为______(填“钴盐”或“铬盐”)。对比实验②③④可得出结论:____________(从温度对C2H6的转化率和C2H4的选择性的影响角度分析)。
Ⅲ.一定条件下,碘甲烷(CH3I)热裂解制低碳烯烃的主要反应有:
反应i:
反应ii:
反应iii:
反应i、ii、iii在不同温度下的分压平衡常数如表2,回答下列问题:
表2
298K
323K
423K
523K
623K
723K
反应i
2.80
反应ii
反应iii
2.24
(3)根据表中数据推出反应ⅰ的活化能(正)______(填“>”或“<”)(逆)。
(4)实际工业生产中,若存在副反应: ,结合表2数据分析______(填“>”或“<”)0,陈述理由:_____________。
(5)其他条件不变,起始压强为0.1a MPa,向容积为1 L的恒容密闭容器中投入1 mol ,只发生反应i、ii、iii,反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占气体组分物质的量分数的影响如图。
一定能说明该体系达到平衡状态的是____________(填标号)。715 K条件下,平衡时,体系中_______,反应ⅰ的压强平衡常数=_______(列出计算式)MPa。
A.CH3I的转化率达到最大值 B.
C.气体的密度不再发生变化 D.各气体组分的百分含量保持不变
2.(2023·湖北·校联考模拟预测)中央工作会议强调“加快新能源、绿色低碳等前沿技术研发和应用推广”,甲烷化是目前研究的热点方向之一,在环境保护方面显示出较大潜力。其主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成该物质的焓变。反应I的反应热___________,温度越高,反应I正向自发趋势越___________(填“大”或“小”)。
物质
0
(2)将一定量的和的混合气体充入密闭容器中,反应相同的时间,、与温度的关系如下图所示,400℃之后降低,但速率仍然增大可能的原因是___________。
(3)向恒压密闭装置中充入和,不同温度下同时发生反应I和反应Ⅱ,达到平衡时其中两种含碳物质的物质的量与温度T的关系如图所示。图中缺少___________(填含碳物质的分子式)的变化曲线,随温度升高该物质的变化趋势为___________,800℃时,的选择性为___________。(已知:的选择性=×100%)
(4)在酸性条件下可采用电解法还原制。阴极的电极反应式:___________。
3.(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=______