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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.(2023秋·陕西商洛·高三统考期末)选择性催化还原法(SCR)技术是目前国际上主流高效去除尾气中的技术路线,主要用于还原尾气中的。在一定温度范围内,催化剂将分解成无害的氮气和水(),同时,在SCR催化剂的末端涂覆ASC(氨氧化催化剂),将未反应完全的氨气氧化,防止氨气泄露。其反应原理及主要方程式如图所示:
SCR标准主反应:
SCR辅助反应:
ASC反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答下列问题:
(1)由上述反应可知,SCR标准主反应的_______,该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)在密闭容器中进行SCR标准主反应时,氨氮比与温度均会影响该反应的脱硝效率(单位时间内脱除的量与未经脱硝前烟气中所含量的百分比),其关系如图所示:
①根据图像信息判断,脱硝的最佳条件是_______。
②氨氮比一定时,在400℃脱硝效率最大,其可能的原因是_______。
(3)时,在1 L恒容密闭容器中充入1 mol NO、和,仅发生SCR辅助反应:,5min时反应达到平衡,测得的物质的量分数为。
①在0~5 min内,_______,NO的平衡转化率为_______。
②时,该反应的平衡常数_______。
2.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)尿素是人体和动物的代谢产物之一,是人类历史上首个由无机物人工合成的有机物。氨基甲酸铵是以氨气和二氧化碳为原料合成尿素的中间产物。
(1)合成尿素的总反应可表示为,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
①若反应Ⅱ为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填序号)。
②能定性表示反应Ⅰ的随温度变化的曲线是________(填“A”或“B”)。
(2)通过如下装置,可测定25℃时氨基甲酸铵分解反应的化学平衡常数。测定的实验步骤如下:
(Ⅰ)将恒温水槽温度调至25℃;
(Ⅱ)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于容器中[只发生反应:];
(Ⅲ)关闭,打开和,开启真空泵抽气至测压仪数值接近0后关闭;
(Ⅳ)关闭,缓慢开启以维持Ⅱ型管两边液面始终相平。读取并记录该过程的压强数值(如图)。
①计算0~5min之间,分压的平均变化率为________。该反应的平衡常数________。
②步骤Ⅳ中,若测压仪最终读数稳定时,U型管左侧液面偏高,则测量值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③上述体系平衡后,若只改变下列条件,重新建立平衡,的分压一定增大的是________(填序号)。
A.加入适量氨基甲酸铵 B.按物质的量之比1∶1加入适量和
C.适当升高温度 D.适当缩小容器体积
④常温常压(25℃、100kPa)下,向空气中掺入和(二者物质的量之比为2∶1)可以防止氨基甲酸铵分解,混合气体中氨气与空气的体积比为________(忽略空气中已有的)。
(3)尿素废水使水体富营养化,通过电解法处理后可排放,其装置示意图如下图所示。
①该装置阳极的电极反应式为________________。
②假设废水中尿素的含量为6.1g/L,处理过的废水中尿素的含量低于100mg/L,若两极共产生气体22.4L(标准状况下),理论上最多处理废水________L。
3.(2023秋·辽宁丹东·高三统考期末)Ⅰ.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。回答下列问题:在773K时,分别将1.0molN2和3.0molH2充入一个固定容积为0.5L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示。
t/min
0
5
10
15
20
25
30
3.0
2.25
1.8
1.65
1.515
1.5
1.5
0
0.5
0.8
0.9
0.99
1.0
1.0
(1)反应进行到10分钟时N2的平均反应速率为_______。下列措施中既可以提高平衡时H2的利用率又能加快反应速率的是_______。
a.升高温度 b.增大N2浓度 c.使用催化剂 d.将生成的NH3分离
(2)不同压强下,该反应平衡后混合物中氨的体积分数()如图所示,、和由大到小的顺序是_______。
Ⅱ.的排放主要来自于汽车尾气,可用如下两种方式对其进行处理:
a.
b.
(3)反应a可自发进行,则_______0(填“>”或“<”)。
(4)已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的气体,保持恒压测得的转化率随温度的变化如图所示。
由图可知,_______0(填“>”或“<”)。在1050K时,的体积分数为_______。用某物质