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2023届高考化学一轮专题复习—化学反应原理综合题
1.(2022·山东济南·山东师范大学附中校考模拟预测)氮及其化合物在科研及生产中均有者重要的应用。根据学知识回答下列问题:
(1)氨气与氧气在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应,
反应i:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ·mol-1 产率98%
反应ii:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) △H=-1268kJ·mol-1产率2%
①该条件下氮气被氧气氧化为NO的热化学方程式为_______。
②在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,反应i的产率大于反应ii产率的原因可能是催化剂对反应i的_______比反应ii大。
③反应i与反应ii有关物质产率与温度的关系如图。下列说法正确的是_______(填序号)。
A.氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780~840℃之间
B.提高物料比的值,主要目的的是提高反应速率
C.对反应加压可提高反应物转化率
D.高于900℃时NO的产率降低的原因可能与高温下催化剂的活性降低有关
(2)某科研小组向一密闭容器中通入4molN2、2molO2(g),控制适当条件使其发生如下反应:2N2(g)+O2(g) 2N2O(g) △H>0,测出O2的某种平衡物理量X(体积百分数或转化率)随着温度、压强变化而变化的情况如图所示。
X_______(填“能”或“不能”)表示平衡体系中O2的体积百分数;b点浓度商Qc与对应温度下的K比较:Qc_______K(填“>”“=”或“<”)。
(3)为了研究反应的热效应,我国的科研人员计算了在一定范围内下列反应的平衡常数Kp。
i.N2H4(1) N2(g)+2H2(g) △H0 Kp0
ii.N2H4(1) NH3(g)+N2(g) △H1 Kp1
iii.NH3(g) N2(g)+2H2(g) △H2Kp2
①t℃时,在恒容容器中,加入足量N2H4(1)发生反应i和ii。平衡时,测得容器内压强为22kPa,p(H2)=p(NH3),反应i的平衡常数Kp0=_______kPa3。
②若①中反应平衡后,保持温度不变,将反应容器容积扩大2倍,反应再次平衡后,c(N2)相比原平衡时_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
③1gKp1-T和lgKp2-T的线性关系图如下图所示,据此分析:
△H0_______(填“大于”或“小于”)0;对于反应NH3(g) N2(g)+2H2(g),图中v正(A)_______v正(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。
2.(2022·北京东城·北京市第五中学校考三模)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ由两步反应组成:
①;
②_______。
(2)反应Ⅱ:
①不同条件下,达到相同的平衡转化率,温度越高,所需的压强越大,_______0。
②一定压强下,与的投料比[]对体系中平衡转化率的影响如下:
时,解释平衡转化率随投料比增大而降低的原因:_______。
(3)可以作为水溶液中歧化反应的催化剂。可能的催化过程如下:
①ⅰ.
ⅱ._______。
②反应结束后,分离混合物[硫酸(含、)、S(吸附了)等],从中获得固体S以及与的混合液,便于循环利用。
a.该过程中,应选取的化学试剂是_______。
b.根据所选取的化学试剂,设计方案,得到S以及与的混合液。实验方案是:_______。(用简要文字说明即可)
3.(2022·江西·校联考二模)我国提出2060年前实现碳中和,降低大气中CO2含量是当今世界重要科研课题之一,以CO2为原料制备甲醇、尿素等能源物质具有较好的发展前景。问答下列问题:
(I)①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9 kJ·mol-1
③CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
(1)反应①在_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)条件下能够自发进行。
(2)反应③的ΔH3=_______。
(II)将H2与CO2充入一密闭容器中,在一定条件下发生反应,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(3)压强P1、P2、 P3由小到大的顺序是_______。
(4)X、Y、M、N四点对应的平衡常数从大到小的顺序是_______(用字母X、Y、M、N表示)。
(Ⅲ)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下: