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2024届高三新高考化学大一轮训练题----化学反应原理综合题
1.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)为了如期完成“碳达峰、碳中和”的计划。研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为当今研究热点。
(1)一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:
反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41 kJ/mol
反应2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=—90 kJ/mol
①反应1中的活化能Ea(正)___________Ea(逆)(填“>”或“<”)。
②温度为T,压强为P0的恒压密闭容器中,通入1 mol CO2和3mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO为b mol,则该温度下反应1的压强平衡常数Kp=___________(用含a、b的代数式表示),若温度不变,改为恒容容器,反应建立平衡后,反应1的Kp___________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),反应体系中CH3OH(g)的产率将___________。
(2)将CO2和H2初始投料分别按1.0 mol/L和4.0 mol/L充入恒容容器中,现研究温度及容器壁是否使用3A分子筛膜(该膜主要吸附水分子)对甲醇平衡产率的影响如图所示:
①220℃时,经过3 min达到M点,此时测得H2O的产率为50%,则该条件下0—3 min内的H2的平均消耗速率v(H2)=___________。
②相同温度下,甲醇的平衡产率在有3A分子筛膜时总是较高的原因是___________。
(3)利用Al—CO2电池(工作原理如图所示)能有效地将CO2转化成化工原料草酸铝。
①电池的正极反应式;2CO2+2e-=(草酸根),正极反应过程中,O2是催化剂,催化过程可表示为:i.O2+2e-=,ii. ___________。
②若有1 mol O2循环一次后,负极室中Al3+物质的量变化量为___________。
2.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)环己烯是工业常用的化工品。工业上通过热铂基催化剂重整将环己烷脱氢制备环己烯,化学反应为 △H。
(1)几种共价键的键能数据如下:
共价键
H—H
C—H
C—C
C=C
键能/()
436
413
348
615
△H=_______。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入环己烷气体,仅发生上述反应。下列叙述错误的是_______(填字母)。
A.气体平均摩尔质量不随时间变化时反应达到平衡状态
B.平衡后再充入气体,平衡向右移动,转化率增大
C.加入高效催化剂,单位时间内的产率可能会增大
D.增大固体催化剂的质量,一定能提高正、逆反应速率
(3)环己烷的平衡转化率和环己烯的选择性()随温度的变化如图所示。
①随着温度升高,环己烷平衡转化率增大的原因是_______。随着温度升高,环己烯的选择性变化的可能原因是_______(填字母)。
A.平衡向逆反应方向移动 B.环己烷裂解发生副反应
C.环己烯易发生聚合反应 D.催化剂的选择性增大
②当温度高于600℃时,可能的副产物有_______(任写一种结构简式)。
(4)在873K、100kPa条件下,向反应器中充入氩气和环己烷的混合气体,仅发生反应:。
①环己烷的平衡转化率随的增大而升高,其原因是_______。
②当时,达到平衡所需时间为20min,环己烷的平衡转化率为,则环己烷分压的平均转化速率为_______。该环己烷脱氢反应的压强平衡常数_______kPa。(均保留2位小数)注:用分压计算的平衡常数为压强平衡常数(),分压=总压×物质的量分数。
(5)“”表示铂基催化剂,“*”表示吸附在该催化剂表面,环己烷脱氢反应的机理如下,请补充基元反应③______;
①
②
③
④ *H2H2+
3.(2023春·上海嘉定·高三上海市嘉定区第一中学校考期中)水是一种很好的溶剂,也是物质发生化学反应的主要介质。大自然的馈赠——喀斯特地貌即是因化学反应经千万年而形成的。水中世界千千万,它与我们的生活、生产密切相关,请用所学知识,解决下列问题。
(1)常温下,有的四种溶液:① ② ③ ④
a.任选上述一种酸性溶液,用化学用语解释其呈酸性的原因___________。
b.溶液①中由水电离出的氢氧根离子浓度为___________。
c.溶液①、③等体积混合后,溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。
(2)在某温度(T℃)的水溶液中,,,x与y关系如图所示。
该温度下,水的离子积为___________,T℃___________25℃(填“>”“<”或“=”)。将此温度