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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·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)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·福建·一模)雾霾中的NO对人体健康有严重危害,一种新技术用H2还原NO的反应原理为:2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)△H<0.回答下列问题:
(1)该反应的能量变化过程如图:
△H=___________(用图中字母表示)。
(2)该反应的机理如下:
①2NO(g)N2O2(g)(快)
②N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g)(慢)
③N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g)(快)
下列各反应的活化能最大的是___________(填标号)。
A.反应②的正反应 B.反应①或③的正反应
C.总反应的正反应 D.总反应的逆反应
(3)现向甲、乙、丙三个体积均为2L的密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,为研究H2和NO最合适的起始投料比,分别在T1℃、T2℃、T3℃进行实验(T1<T2<T3),结果如图。
①其中T1℃的实验结果所对应的曲线是___________(填标号);当曲线X、Y、Z达到相同的NO平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的规律是___________。
②T2℃时,若充入H2、NO分别为5mol、2mol,容器内的压强为p0Pa,反应进行到5min时达平衡,该反应的平衡常数Kp=___________Pa-1(用平衡分压代替平衡浓度写出计算表达式,分压=总压×物质的量分数)。
(4)可利用如图装置,模拟电化学方法除去雾霾中的NO、SO2,则a极为___________极(填“阳”或“阴”),b极的电极反应式为___________。
4.(2022·浙江·一模)利用CO2合成甲醇、二甲醚技术是有效利用CO2资源,实现“碳中和”