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2023届高三化学一轮专题训练——化学反应原理综合题
1.(2022·江苏盐城·统考三模)氢气是重要的清洁能源,低成本制氢是今后科研攻关的重点课题。
(1)碱金属氢化物制氢。以一种制氢储氢材料氢化钠在室温下结合制氢为例,能将反应中的部分还原成碳并放出,该反应的化学方程式为___________。
(2)活性金属铝制氢。向两份活性合金粉末(的质量分数为)中分别加入溶液充分搅拌,在相同时间内测得、两种不同温度下制氢率(实际制氢量占理论产氢量的百分比)随时间的变化如图-1所示。后时制氢率始终低于时制氢率的原因是___________。
(3)不对称电解质电解制氢。以电解苯甲醇生成苯甲酸为例,其电解槽阴极区为酸性电解质进行析氢反应,阳极区为碱性电解质和苯甲醇。写出阳极发生的电极反应式:___________。
(4)肼催化分解制氢。在温和条件下,负载型双金属合金M催化肼迅速分解,并且制氢选择性可达,可能机理如图-2所示。
①催化分解制氢的过程可描述为___________。
②的水溶液呈弱碱性。研究发现:向溶液中加入适量或,能明显促进上述催化分解反应的进行。其原因可能是___________。
2.(2022·山东日照·统考二模)COx选择性甲烷化是近年来有良好应用前景的处理方法。富氢气氛下,CO、CO2.均可与H2发生甲烷化反应。
I.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-206.2kJ·mol-1
II.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=a kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H =-41.2kJ·mol-1,则a=_______。
(2)400℃时,选用镍基催化剂,向1L密闭容器中通入10molCO、10molCO2和40molH2进行反应,平衡后测得n(H2)=9mol,n(CH4)=10mol。
①CO2的平衡转化率为_______。
②已知反应II的正=k正·c(CO2)·c4(H2),逆=k逆·c(CH4)·c2(H2O) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。_______(保留两位小数);升高温度,_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)已知:H2对CO的选择性×100%,则H2对CO2的选择性=_______。增大入口处CO的物质的量,和原来相比_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)其他条件相同,反应II使用两种不同催化剂,反应相同的时间,测得CO2的转化率随温度变化的影响如图所示。
根据图象分析,下列说法错误的是_______(填标号)。
A.工业生产中应选择的温度和催化剂分别是320℃、Ni-CeO2
B.相同条件下,以Ni-CeO2为催化剂有助于提高平衡转化率
C.温度高于320℃时,CO2转化率减小的原因可能是升温使催化剂活性降低
D.温度高于320℃时,CO2转化率继续增大的原因可能是化学反应速率加快
3.(2022秋·广东东莞·高三校考阶段练习)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)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为____。
(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)ΔH=-1268kJ·mol-1
2NO(g)N2(g)+O2(g)ΔH=-180.5kJ·mol-1
请写出NH3转化为NO的热化学方程式____。
4.(2022·河南·校联考模拟预测)我国科学家利用钴分子筛实现丙烯高选择性合成甲基环氧乙烷():
主反应:(g,甲基环氧乙烷)
副反应:(g,丙醛) (a、b都大于0)
请回答下列问题:
(1