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2023届高考化学一轮复习题:化学反应原理综合题
1.(2022·全国·高三专题练习)含氯化合物的反应在化学工业中具有重要的地位。回答下列问题:
(1)次氯酸钠氧化法可以制备Na2FeO4。
已知:2H2(g) +O2(g)=2H2O(l) ΔH=a kJ·mol-1
NaCl(aq)+H2O(l)=NaClO(aq)+ H2(g) ΔH =b kJ·mol-1
4Na2FeO4 (aq) + 10H2O(l)=4Fe(OH)3(s) +3O2 (g)十8NaOH(aq) ΔH=c kJ·mol-1
反应2Fe(OH)3(s)十3NaClO(aq) + 4NaOH(aq)=2Na2FeO4 (aq) + 3NaCl(aq) +5H2O(l)的 △H=_______kJ·mol-1。
(2)光气(COCl2)是重要的含氯化合物。常用于医药、农药制造,工业上利用一氧化碳和氯气反应制备,反应方程式为CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)。在1 L恒温恒容密闭容器 中充入2.5molCO和1.5molCl2,在催化剂作用下发生反应,测得CO及COCl2的物质的量随时间变化如图1所示:
①第一次平衡时,CO的平衡转化率为_______;此温度下,该反应的平衡常数KC=_______(保留两位有效数字)。
②在第20 s时,改变的条件是_______。
(3)工业上常用氯苯(C6H5-Cl)和硫化氢(H2S)反应来制备一种用途广泛的有机合成中间体苯硫酚(C6H5-SH) ,但会有副产物苯(C6 H6)生成。
I.C6H5-Cl(g)+H2S(g) C6H5-SH(g)+HCl(g) ΔH1= -16.8 kJ·mol-1;
II.C6H5- Cl(g)+ H2S(g)=C6H6(g)+HCl(g)+S8(g) △H2= - 45.8 kJ·mol-1。
①将一定量的C6H5-Cl和H2S的混合气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T(假设只发生反应I),下列可以作为反应I达到平衡的判据是_______(填字母)。
A.气体的压强不变 B.平衡常数不变
C.v正(H2S)= v逆(HCl) D.容器内气体密度不变
②现将一定量的C6H5-Cl和H2S置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程,在不同温度下均反应20 min测定生成物的浓度,得到图2和图3。
(R为H2S与C6H5-Cl的起始物质的量之比),图2显示温度较低时C6H5-SH浓度的增加程度大于C6H6,从活化能角度分析其主要原因是_______;结合图2和图3,该模拟工业生产制备C6H5 - SH的适宜条件为_______。
2.(2022·江苏·校联考模拟预测)有效去除大气中的和水体中的氮是维持自然界氮循环的重要保证。
(1)已知:①
②
反应 _______。
(2)磷酸铵镁()沉淀法可去除水体中的氨氮和)。实验室中模拟氨氮处理:将1L模拟氨氮废水(主要含)置于搅拌器上,设定反应温度为25℃,先后加入和溶液。将上述溶液分成两等分,用NaOH调节溶液pH分别为9和10,投加絮凝剂并搅拌。反应30min后,取清液测定氨氮质量浓度。实验测得pH为10时氨氮去除率较pH为9时的氨氮去除率低,可能原因是_______。
(3)选择合适的电极材料,可通过电解法将模拟氨氮废水全部转化为。电解时,阳极发生多个电极反应。保持恒定电流电解相同时间,测得溶液初始pH对氨氮去除率及溶液中的关系如图所示。
①写出电解时阳极生成的电极方程式:_______。
②初始pH从12增大到13时,溶液中减小的可能原因是_______。
(4)已知Ni的金属活动性与Fe相当,Pd不与稀酸反应。酸性条件下Al、Al/Ni、Al/Cu/Pd等金属还原硝酸盐的反应机理分别如图甲、乙、丙所示(图中ads表示活性吸附态)。
①甲中,每还原1 mol 理论上消耗Al的质量为_______g。
②描述乙中被还原的过程:_______。
③要提高转化为的选择性,必须具备的条件是_______。
3.(2021秋·河北衡水·高三校考期末)减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一
(1)已知: kJ⋅mol
kJ⋅mol
kJ⋅mol
若某反应的平衡常数表达式为:,请写出此反应的热化学方程式_______。
(2)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述(1)中某反应,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。回答下列问题:
①温度:_______(填“<”或“>”)。
②某温度下,若反应进行到10分钟达到平衡状态D点时,容器的体积为2 L,则此时的平衡常数_______L/m