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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·福建·福建师大附中校联考模拟预测)异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注。其主要反应如下:
I、C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g) △H1=+52kJ•mol-1
II、2C3H6(g)C6H12(g) △H2=-97kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)已知2C3H8O(g)+9O2(g)=6CO2(g)+8H2O(g) △H1=-3750kJ•mol-1,则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为___________。
(2)在1350°C下,刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表:
反应时间/µs
0
4
8
12
t
20
H2O浓度/ppm
0
2440
3200
3600
4000
4100
①4~8µs内,v(C3H8O)=___________ppm·µs-1;
②t___________16(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温刚性密闭容器中,反应I、II均达到平衡的判据是___________。
a、H2O的分压不变
b、刚性密闭容器
c、n(C3H6)=2n(C6H12)
d、v正(H2O)=v逆(C3H8O)
(4)在一定条件下,若反应I、II的转化率分别为98%和40%,则丙烯的产率为___________。
(5)下图为反应I、II达到平衡时lgQP与温度的关系曲线。【已知:对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),任意时刻Qp=[pc(C)·pd(D)]/pa(A)·pb(B)],式中p(X)表示物质X的分压】
①在350°C恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,反应I的状态最有可能对应图中的___________点(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是___________;
②350°C时,在密闭容器中加入一定量的C3H8O,体系达到平衡后,测得C6H12的分压为xMPa,则水蒸气的分压为___________MPa(用含x的代数式表示)。
2.(2023·浙江·模拟预测)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中:
反应1:
反应2:
反应3: 。
设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。
(2)雨水中含有来自大气的,溶于水中的进一步和水反应,发生电离:
①
② 25℃时,反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为,当大气压强为,大气中的物质的量分数为时,溶液中浓度为_______(写出表达式,考虑水的电离,忽略的电离)
(3)在某催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应有:
I.
II.
III.
时,往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表_______(填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大,原因是_______。
③在下图中画出随温度变化趋势图_______。
3.(2022·浙江杭州·学军中学校考模拟预测)近年来,全球丙烯需求快速增长,研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有:
I.C3H8在无氧条件下直接脱氢:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1=+124kJ•mol-1
II.逆水煤气变换:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
III.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯:C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) △H3
已知:CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1、-285.8kJ•mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1
(1)反应II的△H2=______。
(2)下列说法正确的是______。
A.升高温度反应I的平衡常数增大
B.选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率
C.若反应II能自发,则△S<0
D.恒温恒压下,通入水蒸气有利于提高丙烷转化率
(3)对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p•x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa),反应I中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示,请计算556℃反应I的平衡常数Kp=______。
(4)反应I须在高温下进