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2024届高三新高考化学大一轮专题复习---化学反应原理综合题
1.(2022·宁夏吴忠·统考二模)工业上,裂解正丁烷可以获得乙烯、丙烯等化工原料。
反应1:C4H10(g,正丁烷)=CH4(g)+C3H6(g) ΔH1
反应2:C4H10(g,正丁烷)=C2H6(g)+C2H4(g) ΔH2
已知几种共价键的键能如下表:
共价键
C-H
C=C
C-C
键能(kJ∙mol-1)
413
624
349
(1)根据上述数据估算,ΔH1= kJ·mol-1。
(2)正丁烷和异丁烷之间转化的能量变化如图1所示。
①正丁烷气体转化成异丁烷气体的热化学方程式为 。
②下列有关催化剂的叙述错误的是 (填标号)。
A.能改变反应途径 B.能加快反应速率
C.能降低反应焓变 D.能增大平衡常数
(3)向密闭容器中投入一定量的正丁烷,发生反应1和反应2,测得正丁烷的平衡转化率(α)与压强(p)、温度(T)的关系如图2所示。
①p1、p2、p3由小到大的顺序为 。
②随着温度升高,三种不同压强下正丁烷的平衡转化率趋向相等,原因是 。
(4)在一定温度下,向密闭容器中投入正丁烷,同时发生反应1和反应2。测得部分物质的浓度与时间的关系如图3,平衡时压强为17a kPa。
①7 min时改变的条件可能是 (填标号)。
A.增大压强 B.增大正丁烷的浓度 C.加入催化剂
②该温度下,反应1的平衡常数Kp= kPa。(提示:组分分压=总压×)
2.(2022·广东韶关·校考模拟预测)我国科学家成功开发Pd—Fe/Fe2O3催化剂在低温条件下高选择性合成高纯度的乙烯,化学原理如下:
主反应:C2H2(g)+H2(g)C2H4(g) △H1
副反应:C2H2(g)+2H2(g)C2H6(g) △H2
(1)已知:a.几种共价键的键能如下表所示:
共价键
H-C
H-H
C=C
C≡C
键能/(kJ·mol-1)
413.4
436
615
812
b.C2H2(g)、H2(g)、C2H6(g)的燃烧热△H分别为-1299.6kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-1559.8kJ·mol-1。
则△H1= kJ·mol-1;乙烯加氢生成乙烷的热化学方程式是 。
(2)在刚性密闭容器中充入一定量的C2H2(g)和H2(g),发生反应:C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)。其他条件相同,在Cat1、Cat2两种催化剂作用下,反应相同时间时C2H2的转化率与温度的关系如图1所示。
①催化效率较高的是 (填“Cat1”或“Cat2”);b点 (填“达到”或“未达到”)平衡。
②温度高于300℃,升高温度,b→c的原因可能是 (答1条即可)。
(3)在密闭容器中充入1mol C2H2和2mol H2,发生上述两个反应,测得C2H2平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。在T0 K、20kPa下C2H4的选择性等于[C2H4选择性=]。p0 20kPa(填“>”、“<”或“=”)。T0 K下,主反应的平衡常数Kp= kPa-1(Kp为用气体分压计算的平衡常数,气体分压等于气体总压×物质的量分数)。
(4)在恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C2H2):p(H2)=1:1的混合气体,已知某反应条件下只发生如下反应(k1、k2为速率常数):
主反应:C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g) k1
副反应:C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) k2
实验测得乙烯的净生成速率方程为v(C2H4)=k1p(C2H2)·p(H2)-k2p(C2H4),可推测乙烯的浓度随时间的变化趋势为 ,其理由是 。
3.(2022秋·江苏苏州·高三校联考阶段练习)工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。
(1)O3氧化。O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。
①已知2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) ΔH =−198 kJ·mol−1。则反应2O3(g)=3O2(g)的 ΔH= kJ·mol−1。
②其他条件不变时,增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是 。
(2)NaClO2氧化。40 ℃时向一定量NaClO2溶液中按一定流速持续通入工厂烟气,溶液的pH与ORP值(氧化还原电位)随时间变化如图所示。
①写出NO与ClO反应的离