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专题14 化学反应原理综合
1.(2021·河北石家庄高三质检)研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。
(1)海水中无机碳的存在形式及分布如图所示,用离子方程式表示海水呈弱碱性的主要原因:___________。
(2)某研究所的科研人员在新型纳米催化剂
和
的表面,以
为碳源,与电解水产生的
催化转化为高附加值的烃类化合物,其过程如图。
已知
、
和
的燃烧热(
)分别为
、
、
且
EMBED Equation.DSMT4 。则以
和
为原料合成
和气态水的热化学方程式是___________。
(3)工业上以
和
为原料合成甲醇的反应:
。在容积为
的恒容容器中,分别在
、
、
三种温度下合成甲醇。上述三种温度下不同
和
的起始组成比(起始时
的物质的量均为
)与
平衡转化率的关系如图所示。下列说法正确的是___________(填标号)。
A.a、b、c三点
的转化率:c>a>b
B.上述三种温度之间的关系为
C.c点状态下再通入
和
,再次达到平衡时
的体积分数增大
D.a点状态下再通入
和
,平衡不移动
(4)在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入
和
,发生反应
EMBED Equation.DSMT4 。
①图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线___________(填“a”或“b”),判断依据是___________。
②若x=2、y=3,测得在相同时间内不同温度下
的转化率如图2所示,则
时,起始压强为
,
___________
(
为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
2.(2021·湖北竹溪一中高三月考)二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取甲醚的原理如下:
I、
II、
(1)则
的
_____(用
、
表示)
(2)300℃和500℃时,反应I的平衡常数分别为K1、K2,且K1>K2,则其正反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)在恒容密闭容器中发生反应I:
①下图能正确反映体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是______(填“a”或“b”)。
②下列说法能表明反应已达平衡状态的是___________(填标号)。
A、容器中气体的压强不再变化
B、混合气体的密度不再变化
C、混合气体的平均相对分子质量不再变化
D、
(4)500K时,在2L密闭容器中充入4molCO和8molH2,4min达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且
,则:
①0~4min,反应I的v(H2)=___________,反应I的平衡常数K=___________。
②反应II中CH3OH的转化率α=___________。
3.(2021·山东滕州一中高三期中)治理汽车尾气
是环境保护的重要课题。
(1)汽车尾气中的NO是空气中的
在高温下燃烧生成的,其反应机理如下。
已知:298K时相关化学键的键能数据如下。
化学键
键能/(kJ/mol)
498.0
946.0
630.0
①上述机理中,
代表的是___________(填“
”或“
”),判断的理由是___________。
②
=___________。
(2)应用SCR脱硝技术除去汽车尾气中的氮氧化物,其反应原理为:
。450℃时,将含NOa%体积分数)的汽车尾气以
的流速通过盛有氨的反应器,出口气体中NO的含量变为b%(忽略体积变化),则v(NO)=___________ mL⋅min−1。
(3)在
催化脱除过程中,更多应用尿素-SCR技术。该技术中生成
的反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
①一定温度下,向刚性容器中投入足量
和一定量的
,当上述反应达到平衡时,测得
、
。则平衡体系中
=___________mol/L(用含p、q的代数式表示,下同),反应Ⅰ的化学平衡常数表达式为___________。
②体系中
随温度的变化如图所示,温度高于1000℃时,
浓度从接近
迅速减小的原因是___________。
4.(2021·重庆南开中学高三月考)据2021年最新统计,中国机动车保有量达到
亿辆,稳居世界第一、
Ⅰ.不断改进汽车尾气净化技术是减轻大气污染的重要举揩。其中一种“净化反应”的原理为:
(1)已知
净化反应的
___________
。
(2)以下情况能说明净化反应达到平衡状态的是___________。
A.混合气体的平均相对分子质量不变
B.
的体积分数保持不变
C.
D.
(3)净化反应速率
,其中
、
分别为正、逆反应的速率常数,
为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①升高温度,
___________(填“增大”、“减小”或“不变”);
②按照
投料反应,在不同压