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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·上海·一模)Ⅰ.下图为工业合成氨的流程图:
(1)图中采取的措施可提高原料转化率的是_______(填序号)。
(2)下图是未用催化剂N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量的变化示意图,请在图中绘制同条件下加入铁触媒后相应的能量变化曲线:_______,并写出该条件下1 mol NH3(g)分解对应的热化学方程式:_______。
Ⅱ.某兴趣小组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况,进行了如下实验:(反应起始的温度和体积均相同):
序号
起始投入量
平衡转化率
NH3
①恒温恒容
0
②绝热恒容
0
③恒温恒压
0
(3)则:_______、_______(填“>”、“=”或“<”)
(4)如图表示500℃、60.0MPa条件下,平衡时NH3的体积分数与原料气投料比的关系。若投料比为4时,氨气的体积分数为40%,NH3的体积分数可能为图中的_______点,平衡时N2的体积分数为_______。溢出的NH3可用稀硫酸吸收,若恰好生成NH4HSO4,该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是_______。
2.(2023·安徽淮北·统考一模)化石燃料燃烧排放的氮氧化物()需要加以处理,以氨气为还原剂的(选择性催化还原)技术主要是通过向烟道内喷入还原剂,然后在催化剂的作用下将烟气中的,还原成清洁的和。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
① (标准反应)
②(慢速反应)
③(快速反应)
④(副反应)
计算反应③的__________。
(2)下列关于反应②和反应③反应过程能量变化示意图正确的是__________。
(3)若烟气中水含量过高会对反应产生影响:ⅰ.从平衡角度分析水含量高的影响:__________;ⅱ.相同时间内水对反应①和反应③的影响如图所示。水的存在__________(选填“加快”“减慢”)了反应,可能的原因是:__________。
(4)在温度、压强条件下的恒容容器中模拟实验,原料气、、比例为1∶1∶2,主要发生反应③,平衡时压强为,脱氮率为__________,平衡常数__________(保留三位有效数字)。()
3.(2023·江苏南通·统考一模)化学需氧量(COD)是指用强氧化剂将1L废水中的还原性物质氧化为二氧化碳和水所消耗的氧化剂的量,并换算成以为氧化剂时所消耗的质量。水体COD值常作为水体中有机污染物相对含量的综合指标之一、Fenton()法能产生和具有强氧化性的羟基自由基(·OH)引发一系列链式反应,被广泛应用于有机废水的治理。
(1)羟基自由基(·OH)的电子式为_______。
(2)分别取初始pH=4、COD=80的废水200mL,加入200mL ,改变起始投加的量,反应相同时间。测得反应后水样COD随投加量的关系如图所示。当投加量超过1时,反应后水样COD不降反升的原因可能是_______。
(3)已知·OH更容易进攻有机物分子中电子云密度较大的基团。1-丁醇比正戊烷更容易受到·OH进攻的原因是_______。
(4)在Fenton法的基础上改进的基于硫酸根自由基()的氧化技术引起关注。研究发现,一种石墨烯纳米复合材料对催化活化产生具有很好的效果。结构为。
①与试剂相比,一石墨烯/的使用范围更广。在强碱性条件下反应生成·OH,写出该反应的离子方程式:_______。
②一种制取一石墨烯纳米复合材料的物种转化关系可表示为(GO表示石墨烯)
在石墨烯表面制得1mol ,理论上需要消耗的物质的量为_______mol。
③利用该复合材料催化活化并去除废水中有机污染物的可能反应机理如图所示。该机理可描述为_______。
4.(2023·广东茂名·统考一模)乙烯是重要的基础化工原料,工业上利用乙烷脱氢制乙烯的相关反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应的_______。
(2)以和的混合气体为起始投料(不参与反应),保持混合气体总物质的量不变,在恒容的容器中对反应Ⅰ进行研究。下列说法正确的是_______。
A.升高温度,正、逆反应速率同时增大
B.和的物质的量相等时,反应达到平衡状态
C.增加起始投料时的体积分数,单位体积的活化分子数增加
D.增加起始投料时的体积分数,平衡转化率增大
(3)科研人员研究催化剂对乙烷无氧脱氢的影响
①在一定条件下,催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示,该历程的各步反应中,生成下列物质速率最慢的是_______。
A. B. C. D.
②用基催化剂研究催化脱氢,该催化剂对键和键的断裂均有高活性,易形成碳单质。一定温度下,基催化剂在短时间内会失活,其失活的原因