内容正文:
2023届高三化学一轮专题训练题—化学反应原理综合题
1.(2022秋·湖南株洲·高三株洲二中校考阶段练习)CO2用于催化氧化C2H6合成C2H4, 总反应为:CO2(g)+C2H6(g) CO(g)+H2O(g)+C2H4(g) ∆H=+177 kJ·mol-1;反应分两步进行:
反应i C2H6(g) C2H4(g)+ H2(g) ∆H1=+ 137kJ·mol-1
反应ii CO2(g)+H2(g) CO(g)+ H2O(g) ∆H2
回答下列问题:
(1)∆H2 =_______ kJ·mol-1。
(2)已知平衡常数(K)与温度(T)之间存在定量关系, 且符合Van’tHoff方程lnK= - (不同反应中C不同)。上述三个反应的平衡常数(K)与温度(T)之间的关系如图,反应i对应的曲线为_______(填“a”“b”或“c”)。
(3)按照n(CO2) : n(C2H6)=1 :1投料,测得C2H6平衡转化率[α(C2H6)]与温度、压强的关系如图所示,则压强P1、P2、P3由大到小的顺序为_______,判断的理由是________。
(4)在C2H4合成体系内会发生副反应。
①若发生副反应C2H6(g) 3H2(g)+ 2C(s),会降低催化效率,原因是_______。
②某温度下,若只存在副反应: 2CO2(g)+C2H6(g) 4CO(g)+3H2(g)。 向aL密闭容器中充入1.2molC2H6和2molCO2,tmin后反应达到平衡,容器内C2H4为0.6mol,CO2为0.4 mol,则v(CO2)=_______ mol·L-1·min-1, C2H6的平衡总转化率为_______%(保留1位小数)。
(5)我国科学家利用CO2电催化氧化法实现了C2H6制备C2H4,阴极电极反应式为:CO2+2e-=CO+O2-,则阳极电极反应式是_______。
2.(2022春·湖南长沙·高三浏阳一中校考期末)氨氮废水中氮元素主要以、NH3形式存在,氨氮废水会造成水体富营养化。可用沉淀法处理氨氮废水并获得缓释肥料磷酸镁铵(MgNH4PO4),过程如下。
已知:
物质
MgNH4PO4
Mg3(PO4)2
Mg(OH)2
溶度积
2.5×10-13
1.04×1024
1.8×10-11
(1)写出的电子式_______。
(2)经处理后,分离磷酸镁铵所用的方法是_______。
(3)处理氨氮废水时(氮元素以形式存在),磷酸盐可选用Na2HPO4,主要生成MgNH4PO4沉淀,反应的离子方程式为_______。
(4)向此废水中加入磷酸盐和镁盐,使铵态氮的残留达到一级排放标准(≤1.0mg/L即≤7×10-5mol/L),且c()=1.0×10-5mol/L,则沉淀后的废水中c(Mg2+)≥_______(保留两位有效数字)。
(5)pH过大会降低废水中氨氮的去除率,可能的原因是_______。
(6)使用次氯酸钠等氧化剂可以将污水中的NH3氧化除去,可以产生无色无味气体,该反应的化学方程式为_______。某条件下,次氯酸钠投加量对污水中的氮的去除率的影响如图所示,当m(NaClO):m(NH3)>7.7时,总氮除去率随m(NaClO):m(NH3)的增大不升反降的原因_______。
3.(2023秋·湖南株洲·高三校考阶段练习)含氮化合物在生产生活中有重要的应用。请回答:
(1)NOx与含硫化合物的热化学方程式如下:
反应I:CaS(s)+3NO2(g)=CaO(s)+SO2(g)+3NO(g) △H=-279.12kJ·mol-1 K1
反应II:CaS(s)+4NO2(g)=CaSO4(s)+4NO(g) △H=-714.52kJ·mol-1 K2
反应III:CaSO4(s)+NO(g)=CaO(s)+SO2(g)+NO2(g) △H K3
①三个反应的平衡常数的lnK随温度变化关系如图所示,则表示lnK2的曲线是____。
②在恒温条件下,加入反应物,一段时间后达到平衡时c(SO2)如图所示,t1时减小容器体积,t2时达到新平衡,请画出t1至t2时c(SO2)变化趋势图____。
(2)合成氨工厂以“水煤气”和N2为原料,采用两段间接换热式绝热反应器,由进气口充入一定量含CO、H2、H2O、N2的混合气体,在反应器A进行合成氨,其催化剂III铁触媒,在500℃活性最大,反应器B中主要发生的反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0,装置如图。
①温度比较:气流a____气流b(填“>”“<”或“=”)。
②气体流速一定,经由催化剂I到催化剂II,原料转化率有提升,其可能原因是:____。
③下列说法正确的是____。
A.利用焦炭与水蒸气高温制备