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2023届高三化学一轮过关训练—化学反应原理综合题
1.(2023·湖南衡阳·校联考二模)碘化铵(NH4I)是一种无色晶体,不稳定且易升华,常用于医药及照相工业等。某同学为研究碘化铵的相关性质,做了如下实验。
Ⅰ.碘化铵的不稳定性。将0.1 molNH4I和一定量的铁触媒(合成氨的催化剂,时为固态)放入已充满纯净H2(0.1 mol)的2 L恒容密闭容器中,在828 K条件下发生如下反应:
(a)
(b)
(c)
用压力传感器测得整个过程中容器内压强(p)与时间(t)的变化关系如下图所示。回答下列问题:
(1)查阅资料可知,H-H、N≡N、N-H的键能分别为436 kJ/mol、946 kJ/mol、389 kJ/mol,则△H2=_______。
(2)下列能说明密闭容器中所有反应已达平衡状态的有_______(填字母序号)。
A.容器内压强不再发生改变 B.容器内气体颜色不再发生改变
C.容器内气体密度不再发生改变 D.容器内c(N2)=c(I2)
(3)t2时刻体系中反应达到平衡,测得n(H2)=0.21 mol/L,此时n(I2)= _______mol,该温度下反应(c)的分压平衡常数Kp=_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.碘化铵的水解。常温下,该同学将0.1 molNH4I溶于水配成1000 mL溶液。
(4)该溶液显_______性(填“酸”“碱”或“中”),其原因是_______(用离子方程式表示),_______0.1 mol/L(填“>“<”或“=”)。
(5)取20 mL该溶液,不断滴加等浓度的NaClO溶液,溶液先变棕黄色,后褪色。完成溶液褪色的离子方程式:_______。
2.(2022·宁夏中卫·统考二模)十三届全国人民代表大会第四次会议上作政府工作报告时指出:优化产业结构和能源结构,扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常温常压下,已知反应的能量变化如图1、图2所示, 由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) ΔH= a kJ·mol-1,则a=___________。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,进行上述反应。 测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)=___________;能使平衡体系中增大的措施有___________(任写一条)。
(2)CO2加氢还可制备甲酸(HCOOH)。其反应原理为CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) △H= -31.4 kJ·mol-1。
①温度为T1℃时,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) K=2。实验测得:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。T1℃时,k逆=___________k正。
②温度为T2℃时,k正=1.9k逆,则T2℃时平衡压强___________(填“>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强,理由是___________。
(3)我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置(如图)。阴极上的电极反应式为:___________
3.(2023·四川凉山·统考二模)NOx会危害人体健康,破坏环境,对其进行无害处理研究一直是科技界关注的重点。请回答以下问题:
(1)选择性催化还原技术(SCR)是针对柴油车尾气排放中的一项处理工艺。已知在催化剂的作用下,有如下反应发生:
①4NH3(g) + 5O2(g) 4NO (g) + 6H2O(g) ΔH1= - 905kJ·mol-1
②4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH2=- 1268kJ· mol-1
③4NH3(g) + 6NO(g) 5N2(g) + 6H2O(g) ΔH3
反应③的反应热ΔH3=_______。
(2)氨催化氧化时会发生(1)中的①、②两个竞争反应。为研究某催化剂的效果,在1L恒容密闭容器中充入1molNH3和2molO2,测得反应达到平衡时有关物质的量关系如图:
①根据以上信息,其他条件不变时,下列措施中可以提高NH3转化为N2的平衡转化率的是_______(填字母)。
A.升高反应温度 B.降低反应温度
C.增大NH3和O2的初始投料比 D.及时分离出H2O
②520°C-840°C时体系中NO含量迅速增加的原因是_______。
(3)已知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分两步进