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2023届高考化学备考一轮复习题—化学反应原理综合题
1.(2022·北京西城·北京市回民学校校考模拟预测)氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)①反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为_____。
②实验室检验氨气的方法是____。
(2)在一定条件下氨的平衡含量如表。
温度/℃
压强/MPa
氨的平衡含量
200
10
81.5%
550
10
8.25%
①该反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应。
②哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是____。
(3)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时,不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下,平衡混合物中NH3的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是____。
②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是____。
(4)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一,但仍存在耗能高、产率低等问题。因此,科学家在持续探索,寻求合成氨的新路径。如图为电解法合成氨的原理示意图,阴极的电极反应式为____。
(5)NH3转化为NO是工业制取硝酸的重要一步,已知:100kPa、298K时:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H=-1268kJ·mol-1
2NO(g)N2(g)+O2(g) △H=-180.5kJ·mol-1
请写出NH3转化为NO的热化学方程式____。
2.(2023秋·山东菏泽·高三山东省鄄城县第一中学校考期末)的回收与利用是科学家研究的热点课题,可利用与制备“合成气(CO、),还可制备甲醇、二甲醚、碳基燃料等产品。
(1)甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反应:
i.
ii.
iii.
①为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表所示数据,计算反应的反应热_______
物质
CO
②在体积为的恒温恒容密闭容器中,通入、和发生甲烷二氧化碳干式重整反应,达到平衡时,,,反应ⅲ的平衡常数_______(用含有a和b的代数式表示)。
(2)“合成气”在催化剂作用下反应,可以直接合成甲醇: ,测得相同时间内甲醇产率与温度的关系如图1所示。
温度在800℃以上甲醇产率下降的原因是_______。
(3)利用“合成气”合成甲醇后,甲醇脱水制得二甲醚的反应为:,当时,反应平衡常数,在密闭答器中加入一定量,反应到达平衡状态时,体系中的物质的量分数_______(填标号)。
a. b. c. d.无法确定
(4)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷制备的方法,其电化学反应原理如图2所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式:_______,标况下每分解,Ni电极产生的的物质的量是_______。
3.(2023秋·湖南衡阳·高二衡阳市八中校考期末)科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”,其简单流程如图所示部分(条件及物质未标出)。
(1)已知:CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1,则上述流程中第一步反应2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH=_______。
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,某温度下,将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下:
时间/h
1
2
3
4
5
6
0.90
0.85
0.83
0.81
0.80
0.80
①用H2表示前2h平均反应速率v(H2)=_______。
②该温度下CO2的平衡转化率为_______。
③达到平衡后,改变下列条件,能够提高CO2转化率的是_______。
A.加入催化剂 B.压缩体积 C.升高温度 D.分离出水蒸气
(3)在300℃、8MPa下,将二氧化碳和氢气按物质的量之比为1∶3通入一密闭容器中发生(2)中反应,达到平衡时,测得二氧化碳的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数Kp=_______MPa-2 (计算结果用分数表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
4.(2023秋·山东菏泽·高二山东省鄄城县第一中学校考期末)次氯酸钠(NaClO)水溶液是一种高效消毒剂。已知常温下:;,。回答下列