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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·江苏·江苏省溧阳中学校联考二模)尽管NOx、SO2、CO都是有毒气体,但是它们在生产、医学领域中都有重要应用。合理利用或转化CO、NOx等污染性气体是人们共同关注的课题。回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+ H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.0kJ·mol-1
②N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+ 180.0kJ· mol-1
③H2(g)+ O2 (g)=H2O(g) △H=- 241.8kJ·mol-l
CO和NO按一定比例混合,在适当催化剂作用下可生成无毒气体实现安全排放,该反应的热化学方程式为_______。
(2)研究发现CO和水蒸气在双功能催化剂(能吸附不同粒子)作用下发生反应CO(g)+ H2O(g)=CO2(g) +H2(g) △H<0, 反应机理的变化过程示意图如图所示。(CO吸附在催化剂表面,可用*CO表示,其他物种依次类推):
请描述CO和水蒸气在双功能催化剂作用下反应的机理:_______。
(3)直接电解吸收NOX制备硝酸。用稀硝酸吸收NOx生成HNO2,再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。电解装置如图所示。
①a极的电极反应式为_______。
②若b极处放出的气体可直接排放到空气中,则该气体物质是 _______( 写名称)。
(4)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、 溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示:
①由图所示可知脱硫脱硝最佳条件是_______。
②根据图示SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因是_______。
2.(2022·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测)我国高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。回答下列问题:
(1)天然气脱硫工艺涉及如下反应:
则_______
(2)甲烷与重整制氢是一条全新的转化与制氢技术路线。为了研究甲烷对制氢的影响,理论计算表明,原料初始组成,在体系压强为0.1MPa,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 变化的曲线分别是 _______、_______。反应达平衡的标志是_______(填标号)。
A. B.的体积分数不再变化
C.不再变化 D.混合气体的密度不再改变
②由图可知该反应的△H _______ 0(填“>”“<”或“=”),判断的理由是_______。
③M点对应温度下,的转化率为 _______;950℃时该反应的 _______。
(3)燃料电池的原理如图所示。电池的负极反应式为_______。该电池理论输出电压为0.800 V,则该燃料电池的理论效率为_______(已知:燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比;法拉第常数
3.(2022·全国·高三专题练习)乙基叔丁基醚(ETBE)是一种优良的汽油添加剂,合成反应方程式如下:CH2=C(1CH3)2(1,IB)+CH3CH2OH(l) CH3CH2OC(CH3)3(1.ETBE) ΔH<0 (反应I)
(1)原料的获得:乙醇可通过生物再生的途径获得,而异丁烯可通过石油的_______(填“分馏”或“裂解”)获得。
(2)该反应在催化剂表面发生反应的历程和相对能垒如图所示:
根据图中相关信息,回答:
①在其他条件相同时,该合成反应速率最快的途径为_______(填“C1”、“C2”或“C3"”) ;
②理论投料量:醇烯比(乙醇和异丁烯的物质的量之比)应稍大于1,理由是_____;但实验表明,乙醇过多会造成该合成反应单位时间内产率的下降,下列说法正确且能合理解释上述实验结果的是_______ ( 填代号)。
A.乙醇过量,生成物含量下降
B.乙醇浓度增大能同时加快合成速率和分解速率
C.乙醇比IB更易被催化剂吸附,占据催化剂表面减慢合成速率
D.乙醇稀释了IB和ETBE,使平衡逆向移动
(3)在醇烯比一定的条件下,不同空速,单位时间内异丁烯转化率随温度变化如图所示:
(空速:单位时间内通过单位体积催化剂的流体体积;主要用于衡量原料与催化剂接触时间,空速越大,接触时间越短,单位h-1) 。
①比较a点v正和v逆:v正_______v逆(填“>”“<”或“=”) ;
②60℃以上,空速对异丁烯转化率几乎没有影响的原因是_______;
(4)经测定在反应过程中还伴随IB的二聚反应:2IB(1) →(IB)2(1) (反应II,快速平衡,转化率不受条件影响),若T℃醇烯比为1,平衡时异