精品解析：河南省湘豫名校2023届高三下学期第一次模拟化学试题变式题(原理综合题)

1. 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(g) +2H2(g) ΔH >0，在密闭容器中通入物质的量均为0.1 mol的CH4和CO2，在一定条件下使CO2(g)和CH4(g)发生上述反应，CH4的平衡转化率与温度及压强(单位：Pa)的关系如图所示。 ①结合图示，在1100℃下y点时v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)。 ②若在1 100 ℃下x点时已达到平衡状态，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则x点对应温度下反应的平衡常数Kp=___________(已知：气体分压p分=气体总压p总×气体的物质的量分数)。 2. 含氮化合物对工业生产有多种影响，化学工作者设计了如下再利用的方案： I．以和为原料合成化肥-尿素，两步反应的能量变化如图： （1）该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 （2）已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测_______(填“”、“”或“”)。 （3）下列措施能提高该反应平衡转化率的是_______。 A. 选用更有效的催化剂 B. 升高反应体系的温度 C. 降低反应体系的温度 D. 缩小容器的体积 II．氨的催化氧化过程发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性的影响。 ① ② 在容积固定的密闭容器中充入和，一定时间内，在催化剂作用下发生上述反应。生成物和的物质的量随温度的变化曲线如图。 （4）当温度低于400℃时，的物质的量增大的幅度高于，其原因是_______。 （5）840℃时，的转化率约为_______若520℃时平衡压强为，列出520℃反应②平衡常数的计算式_______(无需化简)。 3. 羰基硫(COS)作为一种粮食重蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害，广泛应用于农药工业。利用工厂废气中的H2S和CO反应可以合成COS，回答下列问题： （1）已知：①H2(g)+O2(g)=H2O(g)，∆H1=-242kJ/mol ②COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)，∆H2=-36kJ/mol ③CO(g)+O2(g)=CO2(g)，∆H3=-283kJ/mol 反应CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)的∆H=___________kJ/mol。 （2）①在恒容、绝热(与外界无热交换)的密闭容器中，充入H2S(g)与CO(g)进行上述反应。下列事实不能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．COS和的浓度保持不变 B．消耗H2的速率与生成CO速率之比为1：1 C．的值不再改变 D．混合气体平均相对分子质量不再改变 ②180℃时，反应CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)的平衡常数K=4.在密闭容器中充入等物质的量的CO和发生上述反应，达平衡时测得CO的物质的量为6mol，则H2S的转化率为___________，若要提高CO的平衡转化率，可采取的措施是___________。 （3）在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应。设起始充入的n(H2S):n(CO)=x，相同时间内测得H2S转化率与x