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2023届高三化学一轮专题训练:化学反应原理综合题
1.(2023·江西上饶·万年中学校考一模)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一,有效去除大气中的NOx是环保工作者的重要研究课题。回答下列问题:
(1)已知:
①2NO2(g)+H2O(l)=HNO3 (aq) + HNO2(aq) △H1=-116.1 kJ·mol-1;
②3HNO2 (aq)=HNO3(aq) +2NO(g)+H2O(l) △H2=+75.9 kJ·mol-1。
则3NO2(g)+ H2O(l)=2HNO3 (aq)+NO(g)的△H为___________。
(2)在400 °C、催化剂存在条件下,NH3可以将NO还原为N2和H2O,反应为4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g) +6H2O(g) △H<0。在该条件下,向体积为1 L的恒容密闭容器中通入4 mol NH3和6 mol NO发生上述反应,5 min末达到平衡, NO的平衡转化率为90%。
①该反应的平衡常数表达式为Kc=___________ ,0~5 min用N2表示该反应的平均速率为___________mol· L-1·min-1
②400 °C时,为提高NO的转化率,应选择的反应条件为___________(填“增大压强”或“减小压强”)。
(3)NO和H2反应的化学方程式为2NO(g) +2H2(g) N2(g) + 2H2O(g),在T °C时,1 L恒容密闭容器里,充入0.003molNO和0.006molH2,测得体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
t/ min
0
10
20
30
40
p/kPa
36
33.8
32
30.4
30.4
t=20 min时,体系中H2的分压p(H2)=___________kPa,NO的平衡转化率为___________%(保留一位小数)。
(4)温度为T° C,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1 mol NO2,发生反应:2C(s)+2NO2(g) N2(g) +2CO2(g)。反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。
①c点时,反应___________(填“是”或“否”)达到平衡状态。
② ___________(填“>”“=”或“<”) 。
2.(2022·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中三模)Xe和F2反应可得三种氟化物,视反应条件而定。下图表述的是将一定浓度的Xe和F2投入到密闭容器中得到的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。
氟氙化合物生成反应的热力学数据如下表所示:
标准平衡常数化学反应
523K
673K
①Xe(g)+F2(g)→XeF2(g)
8.80 × 104
3.60×102
②Xe(g)+2F2(g) →XeF4(g)
1.07 × 108
1.98×103
③Xe(g)+3F2(g) →XeF6(g)
1.01×108
36
(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g), ,其中=100kPa,PG、PH、PD、PE为各组分的平衡分压)。
(1)Xe和F2生成XeF6和XeF4, 哪个反应放热更多?生成___________的反应放热更多(填“XeF6”或“XeF4”),理由是___________。
(2)为有效的制备XeF2应___________投料中F2/Xe的比值。(填“提高”或“降低”)
(3)523K时,反应XeF4(g)+ F2(g) XeF6(g)的标准压强平衡常数=___________(保留两位有效数字)。平衡时,F2的分压在___________kPa (取整数)以上时,可使XeF6与XeF4的比值大于10。
(4)523K 时,是否容易发生歧化反应2XeF4(g)→XeF6(g) +XeF2(g)?说明理由。______
(5)氟离子电池是新型电池中的一匹黑马,其结构如图所示:
放电时负极电极反应式为___________。采用固态电解质的氟离子电池大多需要在高达170°C的温度下工作,采用“高温”工作的原因是___________。
3.(2022·河南·统考二模)Ⅰ.工业合成氨是人工固氮研究的重要领域,回答下列问题:
(1)2007年度诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔,确认了合成氨反应机理。673 K时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
图中决速步骤的反应方程式为_______, 该步反应的活化能Ea=_______kJ·mol-1。
(2)相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是_______,NH3在少量某催化剂下分解的实验数据如下表:
反应