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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·全国·高三专题练习)NH3在化学工业中是重要的原料,可以制备尿素、硝酸、丙烯腈等产品。回答下列问题:
(1)N2(g)与H2(g)反应的能量变化如图1所示。则N2(g)与H2(g)制备NH3(1)的热化学方程式为 。对于合成氨反应,既可以提高平衡体系中NH3的百分含量,又能加快反应速率的措施是 (填字母)。
a.升高温度 b.将平衡体系中的氨气分离出来
c.增大体系压强 d.加入合适的催化剂
(2)合成氨反应中,正反应速率v正=k正·c(N2)·c3(H2),逆反应速率v逆=k逆·c2(NH3),k正、k逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图2所示:
①表示逆反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为 (填“L1”或“L2”),理由为 。
②T0°C时,= 。
(3)以氨、丙烯、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:
主反应:C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH= -515 kJ·mol-1;
副反应:C3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=- 353kJ·mo1-1。
已知:丙烯腈的产率=- ×100%,丙烯腈的选择性= ×100%,某气体分压=总压强 ×该气体物质的量分数。
①一定条件下,平衡时丙烯腈的选择性与温度、压强的关系如图3所示,则p1、p2、p3由大到小的顺序为 。原因是 。
②某温度下,向压强恒为100 kPa的密闭容器中通入1molC3H6、1molNH3和1.5molO2,发生上述反应。平衡时测得C3H6转化率为90%,H2O(g)的物质的量为2.5 mol,则平衡时C3H3N的分压为 kPa(保留3位有效数字),此温度下副反应的Kp= 。
2.(2023·天津·统考一模)下表所列数据是反应 在不同温度下的化学平衡常数。
温度/℃
250
300
350
平衡常数
2.04
0.27
0.012
(1)此反应的 0, 0。(填“>”、“=”或“<”)
(2)某温度下,将和充入的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得,则的转化率是 ,此时的温度是 。
(3)要提高的转化率,可以采取的措施是 。
a.升温 b.恒容充入 c.恒容充入
d.恒压充入惰性气体 e.分离出甲醇
(4)利用如图所示装置可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于 处。假设海水中溶质只有,写出此时总反应的离子方程式: 。
②若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为 。写出铁电极的电极反应式: 。
3.(2023·湖南邵阳·统考二模)如今的综合应用越来越成熟。回答下列问题:
(1)催化加氢合成涉及如下反应:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
则反应Ⅰ的 ,该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图1所示:若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为1∶1,写出阳极的电极反应式: ;当消耗和的物质的量之比为10∶9时,则乙烯和乙烷的体积(相同条件下)比为 。
(3)与可合成,涉及的主要反应如下:
反应1:
反应2:
起始按投料,测得的平衡转化率()和的选择性()随温度、压强的变化如图2所示:
[已知]
① (填“>”或“<”);
②温度高于350 ℃后,压强和下,的平衡转化率几乎交于一点的原因是 ;
③250 ℃、压强下,用各物质的平衡分压代替物质的量浓度表示反应2的平衡常数 (结果保留2位有效数字)。
4.(2023·河北石家庄·高三专题练习)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
计算热分解反应④的 。
(2)反应④的活化能 (填“>”、“<”或“=”),在 (填“高温”或“低温”)下才可自发进行,判断的理由是 。
(3)已知某温度下,在容积不变的密闭容器中,反应④中的转化率达到最大值