2025届高三化学二轮复习 化学平衡专题练习

2025届高三化学二轮复习 化学平衡专题练习

 

【基础练习】

1．近年来，全球丙烯需求快速增长，研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有：

I.C3H8在无氧条件下直接脱氢：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1=+124kJ•mol-1

II.逆水煤气变换：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2

III.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯：C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) △H3

已知：CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1、-285.8kJ•mol-1；

H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1

(1)反应II的△H2=      。

(2)下列说法正确的是      。

A．升高温度反应I的平衡常数增大

B．选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率

C．若反应II能自发，则△S＜0

D．恒温恒压下，通入水蒸气有利于提高丙烷转化率

(3)对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，如p(B)=p•x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa)，反应I中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示，请计算556℃反应I的平衡常数Kp=      。

(4)反应I须在高温下进行，但温度过高易发生副反应导致丙烯选择性降低，且高温将加剧催化剂表面积炭使催化剂迅速失活。工业上常用CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯，请说明原因：      。

(5)研究表明，二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图(b)所示。该工艺可有效维持催化剂活性，请结合方程式说明原因：      。

2．锌是一种重要的金属，一种以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO，含少量Fe2O3、CuO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图所示：

已知：①25℃时，Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24；

②25℃时，Zn2+＋4NH3[Zn(NH3)4]2+，K=2.5×109。

(1)Zn、Cu在元素周期表中位于           区，第二电离能：I(Cu)           (填“>”或“<”)I(Zn)。

(2)“浸取”时，ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液。

①[Zn(NH3)4]2+的配位数为           。

②ZnO发生反应的离子方程式为           。

③“浸取”温度应控制在30℃左右，其原因为           。

(3)“除铜”时，当加入的(NH4)2S超量时，会发生反应[Zn(NH3)4]2++S2-ZnS↓+4NH3导致锌的回收率下降，该反应的平衡常数数值为           。

(4)锌与铜相似，在潮湿的空气中可生成碱式碳酸锌[ZnCO3·3Zn(OH)2]，写出反应的化学方程式：           。

(5)用锌与铜合成的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备中。一种铜锌合金的晶胞结构如图，已知：晶胞参数为anm。

①与Cu原子等距离且最近的Cu原子有           个。

②该铜锌合金晶体的密度为           g/cm3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

3．以方铅矿(主要含PbS、FeS)和废铅膏(主要含PbO2、PbO)为原料实现如下转化。

已知：①90℃时，加入过量盐酸和MgCl2溶液的混合液将铅元素全部以的形式浸出。

②  

请回答：

(1)浸出过程中，发生了多个反应。请写出PbO2、PbS在盐酸和MgCl2溶液的作用下转化为的离子方程式           ；在浸出时，MgCl2的作用为           。

(2)H2S气体主要是由           (填化学式)反应产生的，           (填“可以”、“不可以”)用CuSO4溶液吸收。

(3)下列说法正确的是___________。

A．浸出产生的最终氧化为存在于溶液中

B．的空间构型是正四面体

C．可以向含的溶液中加入适量的冷水结晶获得PbCl2

D．工业上主要通过电解熔融PbCl2制金属Pb

(4)设计实验，验证结晶后过滤得到的滤液中含有Fe元素           。

4．丙烯是重要的化工原料，时，耦合丙烷制备丙烯发生如下反应：

Ⅰ．；

Ⅱ．。

(1)部分化学键的键能如下，计算       。

化学键
能量/()	344	436	615	409.25	463

(2)丙烷直接脱氢也可制备丙烯，发生反应Ⅲ：  ，在压强为的恒压容器中分别通入丙烷和进行反应Ⅰ、丙烷进行反应Ⅲ，的平衡转化率随温度的变化如图所示。

①       0(填“>”或“<”)，b点正反应速率和c点逆反应速率的大小关系为       (填“>”“<”或“=”)。

②a点的平衡转化率比b点高的原因为       。

③根据图示计算，800K时b点曲线对应反应的平衡常数       kPa。

(3)研究表明，在Pt催化剂表面发生直接脱氢制备的反应机理如下：

步骤1.；

步骤2.；

步骤3._______；

步骤4.；

步骤5.。

①请补全步骤3：       。

②实验表明在催化剂表面直接脱氢，的选择性低，结合反应历程图解释其原因：       ，如果对Pt催化剂活性位点进行调节可解决这一问题。