2023届高三化学一轮复习—化学反应原理综合题

2023届高三化学一轮复习—化学反应原理综合题 1．（2022·湖南长沙·雅礼中学校考一模）绿色能源是未来能源发展的重要方向，氢能是重要的绿色能源。 (1)氢气是一种环保的气体，不会污染大气且热值高。相关化学键的键能表示如表： 化学键 O=O H—H O—H 键能E/(kJ·mol-1) a b c 已知：H2O(g)=H2O(l)△H=-dkJ/mol，则氢气燃烧热的△H1=____kJ/mol(用含a.、b、c、d的代数式表示)。 (2)催化制氢是目前大规模制取氢气的方法之一：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ·mol-1；在T1℃时，将0.10molCO(g)与0.40molH2O(g)充入5L的容器中，反应平衡后H2的物质的量分数x(H2)=0.08。 ①CO的平衡转化率α=____%，反应平衡常数K=____(结果保留2位有效数字)。 ②保持容器容积不变，在反应初期，可以提高单位时间内CO转化率的措施有____(填标号)。 A．增大水蒸气的浓度 B．通入“惰性气体” C．升高温度 D．按原料起始比再通入0.10molCO(g)与0.40molH2O(g) ③由T1℃时上述实验数据计算得到v正~x(CO)和v逆~x(H2)的关系可用如图1表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡后，相应的点分别为____(填标号)。 ④研究表明，CO催化变换反应的速率方程为v=k[x(CO)·x(H2O)-]式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图2所示。温度升高时，CO催化变换反应的Kp____(填“增大”或“减小”或“不变”)。根据速率方程分析，T>Tm时v逐渐减小的原因是____。 (3)氨电解法制氢气。利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图3所示。阳极的电极反应式为____。 2．（2022·山东枣庄·统考一模）Fe—C合金在Ar—H2O—H2气氛中脱碳处理可能涉及的反应如下： ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H1=+131.3kJ·mol-1 ⅱ.Fe(s)+H2O(g)H2(g)+FeO(s) △H2 ⅲ.3Fe(s)+4H2O(g)4H2(g)+Fe3O4(s) △H3 ⅳ.3FeO(s)+H2O(g)H2(g)+Fe3O4(s) △H4 (1)在热力学标准状况下(298.15K、101kPa)由稳定状态的单质合成1mol化合物的反应恰变为该化合物的标准摩尔生成焓。 物质 C(s) H2O(g) H2(g) 标准摩尔生成焓(kJ·mol-1) 0 －266.5 0 CO(g)的标准摩尔生成为____kJ·mol-1。 (2)对碳质量分数为4.2%某Fe—C合金进行脱碳处理，保持其他条件相同，脱碳时间、脱碳后平均碳含量、脱碳温度的关系如图所示。 ①脱碳时间一定时，脱碳温度越高，脱碳效果越____(填“高”或“低”)。 ②a点v正____v逆(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是____。 (3)为研究上述反应体系的平衡关系，1103K时向某反应容器中加入足量Fe—C合金和一定量H2O，气体总压为xPa，保持体积不变，tmin后达到平衡，测得气体总压为yPa。 ①CO的平衡分压P(CO)=____；若反应ⅱ的平衡常数为K，则反应ⅰ的分压平衡常数Kp=____；0～tmin，用单位时间内分压变化表示的反应速率v(H2O)=____。 ②同温同压下，再向该容器中注入Ar稀释，反应ⅲ的化学平衡将____(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)，平衡时，P(CO)____(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，H2O的平衡转化率____。 3．（2022秋·江苏南通·高三统考开学考试）铀(U)可用作核燃料。核废料中+6价的铀［U(VI)］可以通过以下两种方法处理。 (1)电化学还原法。U(VI)还原为U(IV)的电化学装置如图所示。 阴极上发生反应：UO+4H++2e-=U4++2H2O、+3H++2e-=HNO2+H2O 阴极区溶液中发生反应：2HNO2+U4+=UO+2NO↑+2H+、2HNO2+=N2O↑+N2↑+3H2O+H+ ①反应2HNO2+=N2O↑+N2↑+3H2O+H+中，每生成0.1mol N2转移电子_______mol。 ②阴极区溶液中加入N2H5NO3的目的是_______。 ③以恒定电流进行电解，测得阴极区溶液中部分离子的物质的量浓度随时间变化如图所示。 i.0～100min，电路中每转移1mol e-，阴极区H+减少_______mol。 ii.1