内容正文:
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·湖南邵阳·统考二模)如今的综合应用越来越成熟。回答下列问题:
(1)催化加氢合成涉及如下反应:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
则反应Ⅰ的___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图1所示:若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为1∶1,写出阳极的电极反应式:___________;当消耗和的物质的量之比为10∶9时,则乙烯和乙烷的体积(相同条件下)比为___________。
(3)与可合成,涉及的主要反应如下:
反应1:
反应2:
起始按投料,测得的平衡转化率()和的选择性()随温度、压强的变化如图2所示:
[已知]
①___________(填“>”或“<”);
②温度高于350 ℃后,压强和下,的平衡转化率几乎交于一点的原因是___________;
③250 ℃、压强下,用各物质的平衡分压代替物质的量浓度表示反应2的平衡常数___________(结果保留2位有效数字)。
2.(2023·广东·校联考一模)某学习小组发现溶液呈绿色,与溶液颜色不一样,于是对溶液呈绿色的原因展开了研究。
查阅资料:在溶液中存在如下平衡: 。
提出假设:溶液呈绿色的原因是其溶液中既有黄色的又有蓝色的,根据光学原理蓝色和黄色的混合色为绿色。
(1)配制100 mL 0.5溶液,需要称量_______g(保留4位有效数字),先将溶解在较浓的盐酸中再加水稀释的原因是_______。
(2)设计方案并完成实验:
限选实验试剂和仪器:0.5 溶液、蒸馏水、饱和溶液、饱和NaCl溶液、饱和溶液、恒温水浴槽、试管等。
序号
温度/℃
V(0.5)/mL
V(饱和)/mL
V(饱和)/mL
V(饱和NaCl)/mL
/mL
溶液颜色
Ⅰ
25
/
/
4.0
/
/
无色
Ⅱ
25
/
/
/
4.0
/
无色
Ⅲ
25
/
4.0
/
/
/
蓝色
Ⅳ
25
4.0
/
/
/
/
绿色
Ⅴ
25
2.0
/
/
/
a
蓝绿色
Ⅵ
25
2.0
2.0
/
/
/
蓝绿色
Ⅶ
25
2.0
/
/
2.0
/
黄绿色
Ⅷ
b
4.0
/
/
/
/
黄绿色
①实验Ⅰ、Ⅱ的目的是_______。
②根据表中信息,补充数据:a=_______;从浓度商与平衡常数的相对大小的角度定量分析实验Ⅳ中溶液颜色为绿色而Ⅴ中溶液颜色为蓝绿色的原因:_______(写出推导过程)。
③与实验Ⅴ相对比,实验Ⅶ探究_______对溶液颜色的影响。
④根据表中信息,推测b_______25℃(填“>”“=”或“<”)。
实验结论:假设成立。
3.(2023·河南·校联考一模)短链烯烃是重要的有机化工原料,如丙烯(C3H6)和乙烯等。利用它们间的转化可有效强化节能减排,达到“碳达峰”和“碳中和”的目的。请回答下列问题:
(1)丙烯可由丙烷脱氢制取。已知丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图,其中反应1为主反应,反应2为副反应。
反应1:C3H8(g) C3H6(g)+H2(g)ΔH1;
反应2:C3H8(g) C2H4(g) +CH4(g)ΔH2=+81.3kJmol-1;
反应3:C3H6(g)+H2(g) C2H4(g)+CH4(g) ΔH3= -43.0kJ·mol-1。
根据图和以上数据可知,若温度升高,副反应要比主反应更容易发生,其主要原因是___________,主反应的焓变ΔH1=___________。
(2)乙烯可由CO2和H2制取:2CO2(g) + 6H2(g) C2H4(g) + 4H2O(g),在0.1 MPa,反应物起始物质的量之比n(CO2):n(H2)=1:3的条件下,不同温度下达到平衡时,CO2、H2、C2H4、H2O四种组分的物质的量分数如图所示:
①图中表示C2H4的物质的量分数随温度变化的曲线是___________ (填“a”“b”或“c”)。
②反应2CO2(g) +6H2(g) C2H4(g) +4H2O(g) ΔH___________(填“>”或“<”)0,保持其他条件不变,在绝热密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,C2H4的物质的量分数比在恒温密闭容器中___________ (填“大”“小”或“相同”)。
③440℃时H2的平衡转化率为___________。
(3)利用CO2和CH4重整:CO2(g) +CH4(g) 2CO(