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化学反应原理【原卷】
1.(2021·江西吉安市高三一模)研究和深度开发氮氧化物、碳氧化物、硫及其化合物的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
I.NO会加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
(1)NO的作用是______________________________________________。
(2)已知:O3(g)+O(g) 2O2 ΔH=-143kJ·mol-l
反应1:O3+NONO2+O2 ΔH1=-200.2kJ·mol-l
反应2:热化学方程式为________________________________。
II.已知反应:H2S(g)+CO(g) COS(g)+H2(g) △H<0,
(1)写出COS(羰基硫)的电子式___________,
(2)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应。设起始充入的n(CO)∶n(H2S)=m,相同时间内测得H2S转化率与m和温度(T)的关系如图所示。
①m1___________m2.(填“>”、“<”或“=”)
②温度高于T0时,H2S转化率减小的可能原因为___________。
a.反应停止了 b.催化剂活性降低 c.反应达到平衡 d.反应的ΔH变大
③240°C时,将等物质的量的H2S(g)与CO(g)充入密闭容器中,测得H2(g)的平衡体积分数为25%。则此时该反应的平衡常数K=___________;
④在300°C、320°C时上述反应中H2S(g)和COS(g)的体积分数()随时间(t)的变化关系如图所示。起始密闭容器中[H2S(g)]和[CO(g)]、[COS(g)]和[H2(g)]分别相等。则300°C时[COS(g)]随时间变化的曲线为__________________,320°C时[H2S(g)]随时间变化的曲线为___________。
2.(2021·天津滨海新区高三期末)“Cl化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、HCHO、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。请回答下列问题:
Ⅰ、反应的热化学方程式为CO2(g)+2H2(g) CH2O(g)+H2O(g) ΔH。
(1)已知:①CH2O(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g) ΔH=-480kJ/mol
②相关化学键的键能数据如表所示:
化学键
O=O
H-H
O-H
键能/ kJ/mol
498
436
464
则CO2(g)+2H2(g) CH2O(g)+H2O(g) ΔH=_______
(2)一定条件下,将n(CO2):n(H2)=1:2的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应CO2(g)+2H2(g) CH2O(g)+H2O(g)。
①下列说明反应已经达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
a.容器内气体密度保持不变 b.H2O的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高H2的转化率又能加快反应速率的是_______(填选项字母)。
a.升高温度 b.使用高效催化剂 c.缩小容器体积 d.扩大容器体积
Ⅱ、向体积为1L的恒容密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验测定CH3OH的平衡产率随温度、压强的变化关系如右图所示。请回答:
(3)①该反应属于_______(填“吸”或“放”)热反应;p1_______p2(填“>”、“<”或“=”)。
②已知A点CH3OH的平衡产率为0.25,求100℃时,该反应平衡常数K=_______。(用含b的代数式表示)
③求A点CO的物质的量分数=_______。
Ⅲ、多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。电解装置中分别以多晶Cu和铂为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,阴、阳极室的KHCO3溶液的浓度(约0.1mol/L左右)基本保持不变。并向某极室内持续通入CO2,温度控制在10℃左右。
(4)通入CO2的电极为_______(填“阴极”或“阳极”),生成C2H4的电极反应式为_______。
3.(2021·河南高三期末)氮的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
(1)已知:①SO3(g)+NO(g)=NO2(g)+SO2(g) △H=+41.8kJ·mol-1,②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H2=-196.6kJ·mol-1,则NO2(g)分解生成NO(g)和O2(g)的热化学方程式是___________。
(2)在恒容密闭容