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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.(2023·北京·高三统考专题练习)赤泥硫酸铵焙烧浸出液水解制备偏钛酸[TiO(OH)2]可回收钛。
已知:
i.⼀定条件下,Ti4+水解⽅程式:
ii.⼀定温度下:;
I.赤泥与硫酸铵混合制取浸出液。
(1)用化学用语表示(NH4)2SO4溶液呈酸性的原因___________。
II.水解制备偏钛酸:浸出液中含Fe3+、Ti4+等,先向其中加入还原铁粉,然后控制水解条件实现Ti4+水解制备偏钛酸。
(2)浸出液(pH=2)中含有大量Ti4+,若杂质离子沉淀会降低钛水解率。从定量⻆度解释加入还原铁粉的目的___________。
(3)⼀定条件下,还原铁粉添加比对钛水解率的影响如图所示。当还原铁粉添加比大于1时,钛水解率急剧下降,解释其原因___________。
备注:还原铁粉添加比=;n铁粉为还原铁粉添加量,n理论为浸出液中Fe3+全部还原为Fe2+所需的还原铁粉理论量。
(4)⼀定条件下,温度对钛水解率的影响如图所示。结合化学平衡移动原理解释钛水解率随温度升高而增大的原因___________。
III.电解制备钛:偏钛酸煅烧得到⼆氧化钛(TiO2),运用电化学原理在无水CaCl2熔盐电解质中电解TiO2得到海绵钛,装置如图所示。
(5)电极X连接电源___________(填“正”或“负”)极。
(6)写出电极Y上发生的电极反应式___________。
2.(2023·北京·高三统考专题练习)氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景,请回答下列问题:
I.转化脱硫:将天然气压入吸收塔,30℃时,在T.F菌作用下,酸性环境中脱硫过程示意图如下。
(1)过程ii的离子方程式是_______。
II.蒸气转化:在催化剂的作用下,水蒸气将氧化。结合图回答问题。
(2)写出甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式:_______。
(3)第II步为可逆反应。在800°C时,恒容密闭容器中CO的起始浓度为a mol/L,水蒸气的起始浓度为1.5a mol/L,达到化学平衡状态后,CO平衡转化率为60%,则此反应的平衡常数k=_______。
(4)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解混合气体制备和CO,基本原理如图所示,X是电源的_______极(填“正”或“负”),电解池中阴极的反应式是_____和_______。
3.(2023·全国·高三统考专题练习)NH3在化学工业中是重要的原料,可以制备尿素、硝酸、丙烯腈等产品。回答下列问题:
(1)N2(g)与H2(g)反应的能量变化如图1所示。则N2(g)与H2(g)制备NH3(1)的热化学方程式为_____。对于合成氨反应,既可以提高平衡体系中NH3的百分含量,又能加快反应速率的措施是_______(填字母)。
a.升高温度 b.将平衡体系中的氨气分离出来
c.增大体系压强 d.加入合适的催化剂
(2)合成氨反应中,正反应速率v正=k正·c(N2)·c3(H2),逆反应速率v逆=k逆·c2(NH3),k正、k逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图2所示:
①表示逆反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为_______(填“L1”或“L2”),理由为____。
②T0°C时,=_______。
(3)以氨、丙烯、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:
主反应:C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH= -515 kJ·mol-1;
副反应:C3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=- 353kJ·mo1-1。
已知:丙烯腈的产率=- ×100%,丙烯腈的选择性= ×100%,某气体分压=总压强 ×该气体物质的量分数。
①一定条件下,平衡时丙烯腈的选择性与温度、压强的关系如图3所示,则p1、p2、p3由大到小的顺序为_______。原因是_______。
②某温度下,向压强恒为100 kPa的密闭容器中通入1molC3H6、1molNH3和1.5molO2,发生上述反应。平衡时测得C3H6转化率为90%,H2O(g)的物质的量为2.5 mol,则平衡时C3H3N的分压为_______kPa(保留3位有效数字),此温度下副反应的Kp=_______。
4.(2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考一模)催化重整技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:
(1)催化重整的催化转化如图所示:
①已知相关反应的能量变化如图所示:
过程Ⅰ的热化学方程式为_______。
②关于上述过程Ⅰ、Ⅱ的说法不正确的是_______(填序号)。
a.过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离