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2023届高三化学一轮专题复习-化学反应原理综合题
1.(2022·全国·高三专题练习)含氮化合物对环境、生产和人类活动有很大影响。
(1)氨气具有还原性。将氨气通入灼热的氧化铜固体中,黑色氧化铜变为红色,该过程的化学方程式是__________。
(2)为无色、无味的气体,在潮湿的环境中易变质生成HF、NO、,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,N、O、F三种元素的第一电离能从小到大的顺序为____________;分子的VSERP模型为_________________。
(3)某课题组用间接电解法除NO。其原理如图所示:
①从A口中出来的物质的是___________、_________________。
②写出电解池阴极的电极反应式_________________。
2.(2022·山东·模拟预测)氨气是重要的基础化工品。回答下列问题:
I. 在尿素合成塔中发生的反应可表示为: 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)[CO(NH2)2](s)+H2O(g);已知第一步反应为快速反应,△H1=-119.2kJ·mol-1,第二步反应为慢速反应,△H2=+15.5kJ·mol-1,
(1)下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
II.工业上使用氨气生产尿素,在一个体积恒为1L的恒温密闭容器中充入2mol CO2和4mol NH3的混合气体,经历反应1、2合成CO(NH2)2,经历如下两个过程:
反应1;2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH1= - 159.50kJ·mol-1
反应2:NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s) + H2O(g) ΔH2= + 72.50kJ·mol-1
(2)能说明反应1达到平衡状态的是(暂不考虑反应2) __ (填标号)。
①混合气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③相同时间内断裂3molN-H键,同时形成1molCO2
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤NH3的体积分数不变
(3)混合气体中氨气体积分数及气体总浓度随时间变化如图所示,对于反应I,A点正反应速率与B点逆反应速率大小关系是_______(填“>”“<”或“=”),在B点氨气的转化率为__。
III.恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g) 。测得在同种催化剂下分解的实验数据如下表所示:
(4)根据组①数据,随着反应进行,c(NH3)减小,平均反应速率_______(填“变大”“变小”或“不变”),对该变化的合理解释是_______。
(5)在科学家推出合成氨反应在接近平衡时净反应速率方程式为: ,,分别为正、逆反应速率常数,p代表各组分的分压,如,其中为平衡体系中B的体积分数,p为平衡总压强16MPa,以铁为催化剂时,一定条件下,向容器中充入5mol N2和15mol的混合气体,平衡时氨气的质量分数为40%,试计算_______。
3.(2022·湖南长沙·校联考模拟预测)二氧化碳有效转化是“碳中和”的重要研究方向,在催化剂条件下可以生成重要的化工原料乙烯,反应为 。根据此项研究,回答下列问题:
(1)在恒压密闭容器中,起始充入2mol和6mol发生反应,该反应在不同的温度下达到平衡时,各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①图中表示的体积分数随温度变化的曲线是______(填字母)。C点时,反应达到平衡的标志为______(填字母)。
a. b.容器中气体的平均摩尔质量不再变化
c.混合气体的密度不再变化 d.不再变化
②A、B、C三点对应的化学平衡常数为、、,则从大到小的排列顺序为______。
③B点反应达到平衡后,的平衡转化率为______(计算结果保留一位小数),若平衡时总压为P,则平衡常数______(列出计算式,以分压表示,气体分压=总压×气体的物质的量分数)。
(2)其他条件相同,分别在X、Y两种催化剂作用下,将2mol和6mol充入体积为1L的密闭容器内,测得反应相同时间时的转化率与温度的关系如图。
使用催化剂X,当温度高于320℃时,的转化率逐渐下降,其原因是______。根据图像,______(填“能”或“不能”)计算280℃时该反应的平衡常数,其理由是____________。
4.(2022·全国·一模)党的二十大报告提出推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。回答下列问题:
I.研究脱除烟气中的是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。选择性催化还原技术是利用还原剂氨或尿素,把烟气中的还原成和。相关反应的热化学方程式如下:
(1)①_______。
②有氧条件下,在基催化剂表面,还原的反应机理如图1所示,该