化学反应原理刷能力-【小尚同学】2024版高考化学真题分类全刷

P50 27. [2023·山东卷,20T,12 分,★★★★☆] 一定条件下,水气变换反应 CO+H2O 􀜩􀜨􀜑 CO2 +H2 的中间产物是 HCOOH。 为探究该反应过程, 研究 HCOOH 水溶液在密封石英管中的分解反应: Ⅰ. HCOOH 􀜩􀜨􀜑 CO+H2O(快) Ⅱ. HCOOH 􀜩􀜨􀜑 CO2 + H2 (慢) 研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用;反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ,近似认为 反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。 忽略水的电离,其浓度视为常数。 回答下列问题。 (1)一定条件下,反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为 ΔH1、 ΔH2,则该条件下水气变换反应的焓变 ΔH= (用 ΔH1、ΔH2 的代数式表示)。 (2)反应Ⅰ正反应速率方程为 v= kc(H+)·c(HCOOH),k 为反应速率常数。 T1 温度下, HCOOH 电离平衡常数为 Ka,当 HCOOH 平衡浓度为 x mol·L-1 时,H+浓度为 mol·L-1, 此时反应Ⅰ正反应速率 v= mol·L-1·h-1(用含 Ka、x 和 k 的代数式表示)。 (3)T3 温度下,在密封石英管内完全充满 1. 0 mol·L-1 HCOOH 水溶液,使 HCOOH 分解,分解产 物均完全溶于水。 含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在 形式)。 t1 时刻测得 CO、CO2 的浓度分别为 0. 70 mol·L-1、0. 16 mol·L-1,反应Ⅱ达平衡时, 测得 H2 的浓度为 y mol·L-1。 体系达平衡后 c(CO) c(CO2) = (用含 y 的代数式表示, 下同),反应Ⅱ的平衡常数为 。 相同条件下,若反应起始时溶液中同时还含有 0. 10 mol·L-1 盐酸,则图示点 a、b、c、d 中,CO 新的浓度峰值点可能是 (填标号)。 与不含盐酸相比,CO 达浓度峰值时,CO2 浓 度 (填“增大” “减小”或“不变”), c(CO) c(HCOOH) 的值 (填“增大” “减 小”或“不变”)。 28. [2023·湖南卷,16T,14 分,★★★★☆] 聚苯乙烯是一类重要的高分子材料,可通过苯乙烯聚合制得。 Ⅰ. 苯乙烯的制备 (1)已知下列反应的热化学方程式: ①C6H5C2H5(g) +21 2 O2(g)􀪅􀪅8CO2(g) +5H2O(g) 　 ΔH1 = -4 386. 9 kJ·mol-1 52 ②C6H5CH 􀪅CH2(g) +10O2(g)􀪅􀪅8CO2(g) +4H2O(g)　 ΔH2 = -4 263. 1 kJ·mol-1 ③H2(g) + 1 2 O2(g)􀪅􀪅H2O(g)　 ΔH3 = -241. 8 kJ·mol-1 计算反应④C6H5C2H5(g)􀜩􀜨􀜑 C6H5CH 􀪅CH2(g) +H2(g)的 ΔH4 = kJ·mol-1。 (2)在某温度、100 kPa 下,向反应器中充入 1 mol 气态乙苯发生反应④,其平衡转化率为 50%, 欲将平衡转化率提高至 75% ,需要向反应器中充入 mol 水蒸气作为稀释气(计 算时忽略副反应)。 (3)在 913 K、100 kPa 下,以水蒸气作稀释气、 Fe2O3 作催化剂,乙苯除脱氢生成苯乙烯外,还会 发生如下两个副反应: ⑤C6H5C2H5(g)􀜩􀜨􀜑 C6H6(g) +CH2 􀪅CH2(g) ⑥C6H5C2H5(g) +H2(g)􀜩􀜨􀜑 C6H5CH3(g) + CH4(g) 以 上 反 应 体 系 中, 芳 香 烃 产 物 苯 乙 烯、 苯 和 甲 苯 的 选 择 性 S ( S = 转化为目的产物所消耗乙苯的量 已转化的乙苯总量 ×100%)随乙苯转化率的变化曲线如图所示,其中曲线 b 代 表的产物是 ,理由是 。 (4)关于本反应体系中催化剂 Fe2O3 的描述错误的是 。 A. X 射线衍射技术可测定 Fe2O3 晶体结构 B. Fe2O3 可改变乙苯平衡转化率 C. Fe2O3 降低了乙苯脱氢反应的活化能 D. 改变 Fe2O3 颗粒大小不影响反应速率 Ⅱ. 苯乙烯的聚合 苯乙烯聚合有多种方法,其中一种方法的关键步骤是某 Cu(Ⅰ)的配合物促进 C6H5CH2X(引发 剂,X 表示卤素)生成自由基 C6H5 C · H2,实现苯乙烯可控聚合。 (5)引发剂 C6H5CH2Cl、C6H5CH2Br、C6H5CH2I 中活性最高的是 。 (6)室温下,①Cu+在配体 L 的水溶液中形成[Cu(L) 2] +,其反应平衡常数为 K; ②