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2023届高三化学一轮复习题—化学反应原理综合题
1.(2022秋·山东济南·高三济南市历城第二中学校考期末)正丁烷除直接用作燃料外,还用作亚临界生物技术提取溶剂、制冷剂和有机合成原料。已知:
反应1:
反应2:
反应3:
回答下列问题:
(1)设为物质的量分数平衡常数,对于反应,其表达式写法:,为各组分的物质的量分数。
反应1、2、3以物质的量分数表示的平衡常数与温度的变化关系如图所示:
①反应1,正反应的活化能_______逆反应的活化能(填“大于”、“等于”或“小于”)
②稳定性A_______B(填“大于”或“小于”):
③的数值范围是_______(填标号)
A. B. C.0~1 D.
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入2mol正丁烷,控制一定温度,测得正丁烷的平衡转化率为。已知反应3的平衡常数,则平衡体系中A的物质的量为_______mol,反应2的平衡常数_______。同温同压下,再向该容器中充入一定量惰性气体He,反应2的化学平衡将_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时,与A物质的量浓度之比_______。
2.(2020·湖南岳阳·统考二模)研究NO2、NO、N2O、CO等大气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
(1)已知:①NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ∆H=—234kJ/mol
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ∆H= +179.5kJ/mol
③2NO (g)+O2(g)2NO2(g) ∆H=—112.3kJ/mol
试写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式:_______。
(2)污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为:2NO2+4CO4CO2+N2,某温度下,在2L密闭容器中充入0.1molNO2和0.2molCO,此时容器的压强为1个标准大气压,5秒时反应达到平衡时,容器的压强变为原来的,则反应开始到平衡时N2的化学反应速率ν(N2)=_______。若此温度下,某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为0.04mol/L、0.06mol/L、0.04 mol/L、0.01 mol/L,则化学反应朝_______方向进行。(填“正反应,逆反应,平衡状态”)
(3)一氧化二氮可发生2N2O(g)2N2(g)+O2(g)。不同温度(T),N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半所需的相应时间),则T1_______T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为P0,反应至t1min时,体系压强P=_______(用P0表示)。
(4)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中N2的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:
①由图可知:要达到最大脱氮率,该反应应采取的最佳实验条件为_______。
②若低于200℃,图中曲线I脱氮率随温度升高变化不大的主要原因为_______。
(5)工业上消除氮氧化物的常用方法是SCR(选择性催化还原)脱硝法,反应原理为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0,某科研小组通过系列实验,分析得出脱硝率与氨氮比(表示氨氮比)关系如图,从图看出最佳氨氮比为2.2,理由是_______。
3.(2022·江苏·一模)含碳化合物资源化综合利用,不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得重要工业产品。
(1)工业上可通过甲醇洗基化法制取甲酸甲酯,反应为:
①科研人员对该反应进行了研究,在一定压强时,温度对反应速率的影响如图所示。实际工业生产中采用的温度是,其理由是___________。
②反应过程发生副反应:。该反应的机理分二步完成,可以用如图所示,写出第二步的反应方程式___________。
(2)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现零排放,其基本原理如图所示:反应温度控制在时,电解质为熔融碳酸钠。电解过程中碳元素转化的过程可描述为___________。
(3) 气氛下乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为:+CO2(g) +CO(g)+H2O(g);原料在催化剂面充分吸附进行反应。现保持原料中乙苯浓度不变,增加浓度,乙苯平衡转化率与浓度的关系如图所示,请解释乙苯平衡转化率随着浓度变化的原因___________。
4.(2022·辽宁·高三专题练习)硫酸的消费量常用来衡量一个国家工业发展水平。其中的催化氧化是重要的一步,其反应为:。回答下列问题:
(1) 催化氧化反应在___________温下自发(填“高”或“低”,下同),___________压有利于提高反应速