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2024届高三新高考化学大一轮复习题-----化学反应原理综合题
1.(2022·河南·校联考模拟预测)甲醇(CH3OH)是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”。常用于制造甲醛和农药等。CO2催化加氢制甲醇,极具前景。发生的主要反应如下:
I. CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH1= -90.6 kJ·mol-1
II. CO2(g) +H2(g) CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
III. CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)△H3= kJ·mol-1。
(2)对于反应II ,达平衡后,下列措施一定能提高H2转化率的是___________(填字母)。
A.加入适量氢气 B.使用高效催化剂
C.增大n(CO2) D.升高温度
(3)向盛有催化剂的刚性容器中通入n(CO2) : n(H2)=1 : 3混合气体,发生III反应。在T1 K和T2 K时,CO2的转化率(α)与时间(t)的关系如图所示。
①温度:T1 (填“> ”或“<”)T2。
②T2K时,若平衡时体系的总压强为p0,则平衡常数Kp = (用含有p0的代数式表示)。
(4)已知二甲醚水解可生成甲醇,反应为CH3OCH3(g) +H2O(g) 2CH3OH(g) ΔH,其速率方程式为v正=k正·c(CH3OCH3)· c(H2O),v逆=k逆·c2 (CH3OH),k正、k逆为速率常数且只与温度有关。经查阅资料,上述反应平衡状态下存在计算式:lnKc= -A+ B(Kc为化学平衡常数;T为热力学温度,单位为K,A、B为常数且均大于0)。
①反应达到平衡后,= (用含k正、k逆的代数式表示),若仅升高温度,k正增大的倍数 (填“>”“<”或“=”,下同)k逆增大的倍数。
②已知某温度下,上述反应平衡常数Kc =0.5,在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
物质的量/mol
0.2
0.2
0.2
此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆。
2.(2022·上海普陀·统考二模)二甲醚(CH3OCH3)的合成方法主要有两种:方法一:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)
(1)恒温恒容下进行上述反应,能说明反应已达平衡状态的是 。
a.混合气体密度不变
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.3v(CO2)正=v(H2)逆
d.不变
反应达到平衡,其他条件不变,向容器中再加入等物质的量的H2(g)和H2O(g),平衡向 (选填“正”或“逆”)反应方向移动,理由是 。
(2)方法一是CO2高值化利用的途径之一、已知CO2溶于水的过程可表示为:CO2(g)+H2O(l)⇌H2CO3(aq);,p(CO2)表示CO2的平衡压强。将CO2(g)通入NaClO(aq)中,当n(CO2)∶n(NaClO)=1恰好反应,离子方程式为 ,该反应的平衡常数表达式K= 。向反应后的溶液中加过量NaOH(aq),c() c(ClO-)(选填“>”“<”或“=”)。
方法二:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ①
2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ②
(3)T℃,在2L的密闭容器中充入4molCO和8molH2合成二甲醚,4min达到平衡,平衡时CO的转化率为0.8,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3)。0~4min内,v(CH3OCH3)= 。
(4)300℃和500℃时,反应①的平衡常数分别为K1、K2,且K1>K2,则反应①正反应为 反应(选填“吸热”或“放热”)。
3.(2022·山东·高考真题)利用丁内酯(BL)制备1,丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如下:
已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压氛围下进行,故压强近似等于总压。回答下列问题:
(1)以或BD为初始原料,在、的高压氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热;以BD为原料,体系从环境吸热。忽略副反应热效应,反应Ⅰ焓变 。
(2)初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比,和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得,则图中表示变化的曲线是 ;反应Ⅰ平衡常数 (保留