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2023届高考化学备考一轮训练——化学反应原理综合题
1.(2022·全国·高三专题练习)(I)
(1)已知在448℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49,则该温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2为___________;反应1/2H2(g)+1/2I2(g)HI(g)的平衡常数K3为___________
(Ⅱ)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K___________
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________A.容器中压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为___________℃
(5)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L-1,c(H2)为1.5mol·L-1,c(CO)为1mol·L-1,c(H2O)为3mol·L-1,此时反应___________达到平衡(填“是”或“否”)。
2.(2023·河北·高三专题练习)研究氮及其化合物的应用对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。回答下列问题:
(1)已知与CO反应生成无污染气体:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
①_______,反应ⅲ在_______(填“高温”“低温”或“任何条件”)能自发进行。
②下列可判断反应达到平衡的是_______(填字母)。
A.混合气体的平均相对分子质量不变 B.
C.的质量保持不变 D.
(2)反应 的净速率:,其中、分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关),p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在压强为,温度为T K的体系中,投料比时,CO的平衡转化率为80%,则当体系中的体积分数为时,_______。
③反应在不同催化剂甲、乙条件下,NO的脱氮率在相同时间内随温度的变化如图1所示。在工业生产中应选用_______催化剂(填“甲”或“乙”),理由是_______。
(3)工业上,常温下将含的尾气与的混合气体通入与的混合溶液中进行无害化处理,原理如图2所示。该吸收过程中,的作用是_______,其中反应Ⅱ的离子方程式为_______。
3.(2022·辽宁·高三专题练习)钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)3,还含SiO2及少量Al2O3、Fe2O3、CuO及MnO2等]为原料可制取钴的氧化物。
(1)一种钴氧化物晶胞如图1所示,该氧化物中钴离子价电子排布式为_______。
(2)利用钴矿制取钴的氧化物的主要步骤如下:
①浸取:用盐酸和Na2SO3溶液浸取钴矿,浸取液中含有Al3+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Cl-、等离子。写出Co2O3发生反应的离子方程式:_______。
②除杂:向浸取液中先加入足量NaClO3氧化Fe2+,再加入NaOH调节pH除去Al3+、Fe3+、Cu2+。有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1):
沉淀
Al(OH)3
Fe(OH)3
Co(OH)2
Cu(OH)2
Mn(OH)2
恰好完全沉淀时的pH
5.2
2.8
9.4
6.7
10.1
若浸取液中c(Co2+)=0.1 mol·L-1,则须调节溶液pH的范围是_______(加入NaClO3和NaOH时,溶液的体积变化忽略)。
③萃取、反萃取:向除杂后的溶液中,加入某有机酸萃取剂(HA)2,发生反应:Co2++n(HA)2⇌CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。实验测得:当溶液pH处于4.5~6.5范围内,Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大(如图2所示),其原因是_______。向萃取所得有机相中加入H2SO4,反萃取得到水相。
④沉钴、热分解:向反萃取后得到的水相中加入(NH4)2C2O4溶液,过滤、洗涤、干燥,得到CoC2O4·2H2O晶体。称取14.64 g该晶体,在空气中加热一段时间后,得到CoO和Co3O4的混合物。称量该混合物,质量为6.32 g,通过计算确定该