2024届高三化学高考二轮复习 化学反应原理的综合应用专项练习

化学反应原理的综合应用 1．[2024届·河南·模拟考试]二氧化碳一甲烷重整反应制备合成气是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下化学反应： ① ② ③ ④ 回答下列问题： （1）__________，反应①__________正向自发进行（填标号）。 A.低温下能 B.高温下能 C.任何温度下都能 D.任何温度下都不能 （2）反应体系总压强分别为、和时，平衡转化率随反应温度变化如图1所示，则代表反应体系总压强为的曲线是__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”），判断依据是_______。 图1 图2 （3）当反应体系总压强为时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图2所示。随反应温度的升高，的物质的量先增加后减少，主要原因是__________。 （4）恒温恒压条件下，向容器中通入和，达到平衡时的转化率为的转化率为，碳单质的物质的量为，的物质的量为__________，反应①用摩尔分数表示的平衡常数__________（结果保留两位小数）。 上述平衡时，向体系通入气，重新达到平衡时，，则a__________b（填“>”“<”或“=”）。 （已知反应的，物质ⅰ的摩尔分数） 2．[2024届·黑龙江·模拟考试]天然气、石油钻探过程会释放出、等气体。某种将和共活化的工艺涉及反应如下： ① ② ③ ④ 恒压密闭容器中，反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。 已知：ⅰ.和的初始物质的量相等： ⅱ.产率=转化率×选择性： ⅲ.的选择性，的选择性。 回答下列问题： （1）分子的空间结构为__________形。 （2）_________。 （3）以下温度，的产率最高的是__________。 A. B. C. D. （4）温度高于时，的转化率大于，原因是____________________。 （5）可提高平衡产率的方法为__________。 A.升高温度 B.增大压强 C.降低温度 D.充入氩气 （6）时反应①的平衡常数为，=__________（精确到0.01）。 （7）催化剂对反应②具有高选择性，通过理论计算得到反应的主要路径如下图所示。表示状态2的为__________。 A. B. C. 3．[2024届·广西·模拟考试]工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措.回答下列问题： （1）已知相关反应的热力学数据如下. 反应 ①脱硝反应 的______. 时，为了提高该反应中NO的平衡转化率，理论上可采取的措施是_______. A.恒容时增大的压强 B.减小反应容器的容积 C.移去部分 D.选择合适的催化剂 ②另一脱硝反应的______。 （2）模拟工业尾气脱硝：一定条件下，将的气体与Ar混合，匀速通过催化脱硝反应器，测得NO去除率和转化率随反应温度的变化如图。 当温度低于时，NO的去除率随温度升高而升高，可能原因是______；高于时，NO的去除率随温度升高而降低，结合（1）的信息分析其可能原因是______。 （3）中国科学家利用Cu催化剂实现电化学脱硝.通过理论计算推测电解池阴极上NO可能的转化机理及转化步骤的活化能分别如下（*表示催化剂表面吸附位，如表示吸附于催化剂表面的NOH）。 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. Ⅴ. 上述反应机理中，II～V中速率最慢的步骤是________.若电路中有电子流过，其中生成的选择性为95%，电解池阴极生成的的物质的量为_________mol. 4．[2024届·贵州·模拟考试]苯乙烯是重要的有机化工原料，可用乙苯为原料制备苯乙烯。制备方法有直接脱氢法和氧化脱氢法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： （ⅰ）直接脱氢： ， （ⅱ）氧化脱氢： ， 回答下列问题： （1）①反应的_______，平衡常数_______（用、表示）。 ②氧化脱氢的反应趋势远大于直接脱氢，其原因是_______。 ③提高氧化脱氢反应平衡转化率的措施有_______、_______。 （2）已知，忽略、随温度的变化。当时，反应能自发进行。在下，直接脱氢反应的和随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①直接脱氢反应在常温下_______（选填“能”或“不能”）自发。 ②随温度的变化曲线为_______（选填“a”或“b”），判断的理由是_______。 ③在某温度、下，向密闭容器中通入气态乙苯发生直接脱氢反应，达到平衡时，混合气体中乙苯和氢气的分压相等，该反应的平衡常数_______（保留小数点后一位；分压总压物质的量分数）。 （3）乙苯脱氢制苯乙烯往往伴随副反应，生成苯和甲苯等芳香烃副产物。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和苯乙烯选择性，应当_______。 5．[2024届·安徽·模拟考试]丙烷价格低廉且产量大，而丙