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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春·陕西西安·高三统考期末)电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息完成下列各题。
(1)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一 组插入烧碱溶液中,分别构成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为_______ (填字母)。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片
(2)铅蓄电池在放电时发生的反应方程式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4 +2H2O正极的电极反应式为_______。
(3)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,反应原理为2FeCl3 +Cu=2FeCl2 +CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为_______,当电路中转移0.2 mol电子时,被腐蚀的铜的质量为_______g。
(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置。如图是电解质为稀硫酸的氢氧燃料电池原理示意图。
①正极的电极反应式为_______。
②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
2.(2022春·广西南宁·高三南宁三中校考期末)氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。
(1)氨气可作为脱硝剂,在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:6NO(g)+4NH3(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)。该反应已达到平衡状态的标志是_______。(填编号)
a.反应速率v(NO)=v(H2O)
b.容器内压强不再变化
c.容器内n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O)=6∶4∶5∶6
d.12molN-H键断裂的同时断裂5molN≡N键
e.混合气体的密度不再改变
(2)一定条件下,在5L密闭容器内,反应2NO2(g)⇌N2O4(g),NO2的物质的量随时间变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/mol
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为_______mol•L-1•s-1。在第5s时,NO2的转化率为_______。
②为加快反应速率,可以采取的措施是_______。(填编号)
a.升高温度 b.恒容时充入He(g) c.恒压时充入He(g) d.恒容时充入NO2
(3)①肼(N2H4)是火箭的高能燃料,该物质燃烧时生成水蒸气和氮气,已知某些化学键的键能如下:
化学键
O—H
N—N
N—H
O=O
N≡N
键能kJ•mol-1
467
160
391
498
945
则1molN2H4在氧气中完全燃烧的过程中_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_______kJ。
②肼(N2H4)也可以用作燃料电池的原料。一种以液态肼为燃料的电池装置如图所示。外电路中,电子流动的方向是_______电极→_______电极,a电极的电极反应式为_______。
3.(2022春·湖南岳阳·高三统考期末)回收利用是目前解决空间站供氧问题的有效途径,其物质转化如下图:
(1)反应A为,是回收利用的关键步骤。
已知:
反应A的_______。
(2)将原料气按置于恒容密闭容器中发生反应A,在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。
①理论上,能提高平衡转化率的措施有_______(写出一条即可)。
②温度过高或温度过低均不利于该反应的进行,原因是_______。
(3)下列关于空间站内物质和能量变化的说法中,不正确的是_______(填字母)。
a.反应B的能量变化是电能→化学能或光能→化学能
b.物质转化中O、H原子的利用率均为100%
c.不用作供氧剂的原因可能是不易实现循环利用
(4)用代替反应A,可实现氢、氧元素完全循环利用,缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降,其原因是_______。
(5)利用电解可以实现和的耦合转化,其原理如图所示:
①电极A与电源的_______相连。
②电极B上的反应式为_______。
③若导线上转移电子数个,理论上A极产生CO的体积为_______L(标准状况下)。
4.(2022春·广西河池·高三统考期末)NH3是一种重要的化工产品,可用于生产尿素[CO(NH2)2]、处理烟气等。
(1)工业上合成尿素的反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H
已知合成尿素的反应分两步进行:
2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H1=—159.47kJ·mol-1
NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)