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2024届高三新高考化学大一轮专题复习题---化学反应原理综合题
1.(2023春·辽宁沈阳·高三新民市高级中学校考阶段练习)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的H2S,可回收处理并加以利用。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1036kJ•mol-1
②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484kJ•mol-1
计算H2S热分解反应④2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的ΔH4= kJ•mol-1,该反应在 (填“高温”或“低温”)下才可自发进行。
(2)某恒温恒容条件下,反应④中H2S的转化率达到最大值的依据是 (填字母)。
a.气体的压强不发生变化 b.气体的密度不发生变化
c.平均摩尔质量不发生变化 d.单位时间里分解的H2S和生成的H2的量一样多
(3)另一种处理H2S的方法是克劳斯法:2H2S(g)+O2(g)S2(g)+2H2O(g) ΔH<0。研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如图研究。
①同条件下,相同时间内,S2产率随温度的变化如图1所示。由图1可见,随着温度升高,S2产率先增大后减小,原因是 。
②同条件下,相同时间内,S2产率随n(O2)/n(H2S)值的变化如图2所示。n(O2)/n(H2S)值过高不利于提高S2产率,可能的原因是 。
(4)在1470K、100kPa反应条件下,将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,H2S平衡转化率为 ,平衡常数Kp= kPa(保留三位有效数字)。
(5)在1373K、100kPa反应条件下,对于n(H2S):n(Ar)分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示。
计算n(H2S);n(Ar)=1:9时,在0-0.1s之间,H2S分压的平均变化率为 kPa•s-1。
2.(2023·山东济宁·统考二模)甲醇是一种重要的基础有机化工原料和优质燃料,用CO2制备甲醇可实现碳循环,制备方法为
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应I、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数K与温度T变化关系如图所示 。根据据图判断,随着温度的升高CH3OH的平衡产率 (填“增大”,“减小”或“不变”),的数值范围是 (填标号)。
A.<-1 B.-1~0 C.0~1 D.>1
(2)已知初始投料比,在5MPa恒压条件下,使用不同的催化剂,经过相同时间,CO2的转化率和CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。
(CH3OH选择性=.×100%)
①由图像可知,工业上合成甲醇,考虑到生产效率,最合适的催化剂和温度是 。
②工业上使用一种催化剂,CO2的转化率和CH3OH的选择性随温度的变化如图所示,随温度升高CH3OH产率的变化趋势为 ,T1温度下CH3OH的产率为 ,H2O(g)的体积分数为 。随着温度的升高,逐渐 (填“增大”,“减小”或“不变”)。
3.(2023·山西·统考二模)我省作为煤炭大省,为全国经济发展作出了巨大贡献。但是直接将煤炭用作燃料不仅浪费资源,还会污染环境,因此如何对煤炭资源综合利用提高附加值成为我省经济转型发展亟待解决的问题。煤的间接液化是先把煤转化为CO、CO2和H2,再在催化剂作用下合成化工产品。
(1)已知反应:①
②
③
则反应③的 。
(2)已知:在一定条件下可发生反应:
①以下措施能使反应速率和转化率都增大的 (填字母)。
A.压缩体积 B.升高温度 C.恒容充入氦气
D.恒容移走甲醇 E.恒容充入
②催化剂并不是所有部位都有催化作用,真正起催化作用的那些部位称为活性点位,也称活性中心。在催化合成甲醇时必须控制氢碳比在一定区间内,若不变,过多时,反应速率会减慢,可能的原因是 。
③若将一定比例的和在装有催化剂的反应器中反应12小时,体系中产率随温度的变化关系如图所示。之后,产率随温度升高而减小的原因除平衡逆向移动外还可能是 。
(3)在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始压强为0