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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.(2023秋·浙江衢州·高三校联考期末)随着科学技术的发展和环保要求的不断提高CO的捕集利用技术成为研究的重点。
(1)目前国际空间站处理 CO₂的一个重要方法是将 CO还原,所涉及的反应方程式为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
已知:CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
若温度从 300°C升至 400℃,重新达到平衡,判断下列说法正确的是_______。
A.v正、v逆都增大,平衡向逆反应方向移动
B.v正减小、v逆增大,平衡常数减小
C.平衡常数减小,反应物的转化率减小
D.第二次平衡时的v正、v逆都比第一次平衡时的v正、v逆都大
(2)①用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染 CH4(g)+4NO(g)⇌2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =Q kJ·mol-1。写出上述反应的平衡常数表达式_______,已知该反应的平衡常数 K随温度升高而减小,则Q_______0 (填“>”或“<”或“=”)。
②某温度下,密闭容器中CH4与NO 的起始浓度分别为 1mol·L-1、2mol·L-1,其中c(NO)随时间变化如图所示,t2时达到平衡,保持温度不变在t时将容器容积压缩到一半,请画出 t2~t3区间c(CH4)随时间变化的曲线_______。
(3)①为提高反应:CH4(g)+2NO2(g)⇌N(g)+CO2(g)+2H2O(g)中NO₂的转化率,可以采取在恒压条件下充入稀有气体,解释其原因_______
②电解吸收法处理氮氧化物废气的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成 ,同时用石墨电极电解将 转化成,电解条件下循环利用来处理氮氧化物。写出该法处理 NO总反应的化学方程式_______。
2.(2022春·重庆北碚·高三西南大学附中校考期末)我国含硫天然气资源丰富,天然气脱硫和甲烷与硫化氢重整制氢具有重要的现实意义,其反应原理之一为CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。
(1)该反应在高温下才可自发进行,则该反应的活化能E正___________E逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)在恒温恒容条件下的该反应下列条件可作为反应达到平衡判断依据的是___________(填序号)。
a、混合气体密度不变
b、容器内压强不变
c、2v正(H2S)=v逆(CS2)
d、CH4与H2的物质的量分数之比保持不变
(3)为了研究甲烷对H2S制氢的影响,原料初始组成n(CH4):n(H2S)=1:2.保持体系压强为100kPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
①图中表示CH4变化的曲线是___________。
②M点对应温度下,CH4的转化率约为___________(保留3位有效数字)。950℃时,该反应的Kp=___________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)在体积为1L的恒容容器中,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在不同的温度下,将1molCO2和3molH2通入反应器中反应相同的时间,测定CH3OH(甲醇)的产率与温度的关系如图所示。
①图中X点v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)。
②该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
③下列说法正确的是___________。
A、图中P点所示条件下,延长反应时间能提高CH3OH的产率
B、图中Q点所示条件下,增加H2的浓度可提高H2的转化率
C、520K时,反应前后压强之比为4:3
3.(2022春·重庆北碚·高三西南大学附中校考期末)电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域紧密联系,被广泛地应用于生产、生活的许多方面。
(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。
①氧气从___________(填“a”或“b”)口通入;电池工作时,OH-向___________(填“X”或“Y”)极移动。
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,则电池工作时负极电极反应式为___________。
(2)王航同学用石墨作电极电解Cu(NO3)2溶液。
①电解过程中,阳极的电极反应式为___________。
②电解一段时间后,溶液蓝色变浅。若要将电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入的物质是___________(任填一种)。
(3)铅酸蓄电池有电压稳定、安全、价格低廉等优点而广泛应用于生产生活中,其电池反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。用铅酸蓄电池电化学降解法处理酸性硝酸盐污水