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新高考化学27—1
小卷练透28 基本理论综合应用(B) 小卷练透27 基本理论综合应用(A)
满分:45分 时间:40分钟 班级: 姓名: 满分:45分 时间:30分钟 班级: 姓名:
非选择题:共3小题,共45分.
1.(15分)(2023大连一模)甲醇水蒸气催化重
整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反
应机理如下:
反应Ⅰ:CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+
3H2(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
ΔH2
请回答下列问题:
(1)在精选催化剂R作用下,反应Ⅰ可通过如
图1所示的反应历程实现催化重整,则ΔH1=
kJ/mol(用含字母a、b、c的代数式表
示).
(2)将一定量的甲醇气体和水蒸气混合反应,使
用催化剂R,测得相同条件下,甲醇的转化率
[(CH3OH)%]与 CO 的 物 质 的 量 分 数
[(CO)%]变化如图2所示.反应Ⅱ为
反应(填“吸热”或“放热”),选择催化剂R的
作用为 .
(3)将1mol甲醇气体和1.2mol水蒸气混合
充入2L恒容密闭容器中,控制反应温度为
300℃、起始压强为2.5MPa下进行反应.平
衡时容器中n(CH3OH)=n(CO)=0.1mol.
此时H2O的浓度为 ,甲醇的转化率为
,则反应Ⅱ的逆反应的压强平衡常数
Kp= .
(4)相同反应条件下,得到甲醇水蒸气重整反应
各组分的实际组成与反应温度关系曲线图.
下列说法正确的是 ( )
A.升温对反应Ⅰ的化学反应速率影响更大
B.催化剂的选择应考虑提高生成CO2的选择性
C.催化剂的活性与温度有关,且反应前后化学
性质保持不变
D.若容器内气体的平均摩尔质量保持不变,则
反应Ⅱ一定处于平衡状态
2.(15分)(2023岳阳二模)合成氨反应 N2(g)
+3H2(g)
催化剂
高温、高压 2NH3(g)是目前最有效
的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题.
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸
附在催化剂表面的物种用∗标注.
该历程中反应速率最慢的步骤的方程式为
.
(2)在T ℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压
密闭容器中通入n
(H2)
n(N2)
=3的混合气体,体系
中各气体的含量与时间变化关系如图所示:
非选择题:共3小题,共45分.
1.(15分)(2023湖北七市调研)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起着举足轻重的作用.
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Ⅰ2CH3I(g) C2H4(g)+2HI(g)
ΔH1 Kp1=a
反应Ⅱ3C2H4(g) 2C3H6(g) ΔH2 Kp2
=b
反应Ⅲ2C2H4(g) C4H8(g) ΔH3 Kp3
=c
反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度下的分压平衡常数
Kp如表1,回答下列问题:
表1
T/Kp 298K 323K 423K 523K 623K 723K
反应Ⅰ7.77×10-81.65×10-61.05×10-2 2.80 1.41×102 2.64×103
反应Ⅱ 7.16×1013 2.33×1012 1.48×108 3.73×105 6.42×103 3.40×102
反应Ⅲ 2.66×1011 6.04×109 1.40×105 1.94×102 2.24 8.99×10-2
(1)ΔH1 0(填“>”或“<”,下同).
(2)实际工业生产中,若存在副反应:4C3H6(g)
3C4H8(g) ΔH4 Kp4
则Kp4= (用含有b、c的代数式表
达),结合表1数据分析ΔH4 0.
(3)控制条件只发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,测得压强对
平衡体系中n(C3H6)/n(C2H4)的影响如表2.
p/MPa0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0
n(C3H6)
n(C2H4)
1.421.751.982.152.302.422.532.632.722.80
随压强增大n
(C3H6)
n(C2H4)
不断增大的原因可能是
.
(4)结合信息,请推测有利于提高乙烯产率的措
施 (至少答2点).
(5)其它条件不变,向容积为1L的密闭容器中
投入1molCH3I(g),假定只发生反应Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ,温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占物
质的量分数的影响如图,