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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·天津滨海新·天津市滨海新区塘沽第一中学校联考二模)金属钛被誉为“二十一世纪金属”,具有广泛的应用前景。回答下列问题:
(1)Ti原子最高能层电子的电子云轮廓图的形状为___________。与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的基态原子的价电子排布图为___________。
(2)已知电离能:,,,原因___________。
(3)已知TiN晶体的晶胞结构如图所示,则该晶体结构中与N原子距离最近且相等的Ti原子有___________个;若该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数的值为,晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为___________pm(用含、的代数式表示)。
(4)由金红石()制取单质Ti的步骤为:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①的___________。在某温度下,反应①的恒容体系已经达到平衡,若向其中加入少量炭,的体积分数将___________;若加入少量氯气,的体积分数将___________。
A.减少 B.不变 C.增大
②过程中,在Ar气氛中进行的理由是___________。
2.(2023·北京房山·统考二模)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,选择高效催化剂实现降能提效是目前研究的重点。
(1)合成氨反应为: kJ⋅mol,理论上___________温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,___________温有利于提高平衡转化率。
(2)针对反应速率与平衡产率的矛盾、我国科学家提出了两种解决方案。
①方案一:使用双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时、Fe的温度为547℃,而的温度为415℃)。使N≡N在___________(填写“热Fe”或“冷Ti”,下同)表面断裂,氨气在___________表面生成、有利于提高合成氨的反应速率和平衡产率。
②方案二:使用M-LiH复合催化剂。催化剂组成及反应温度对合成氨速率影响如图所示。
下列说法不正确的是___________。
a.催化剂能够改变反应路径,降低反应活化能
b.相同条件下,复合催化剂更有利于提高合成氨反应速率
c.高温下,使用复合催化剂更有利于提高氨的平衡产率
(3)电催化合成氨是一种常温常压条件下,利用水作为氢源的低碳环保技术。装置示意图如右图。
①a电极应连接电源___________极。
②电催化合成氨的方程式为___________。
(4)以焦炉煤气(主要成分为H₂、CH₄及少量CO)和空气为原料,实现氨和甲醇的联和生产工艺具有广阔的应用前景。在氨醇联产中合成甲醇的主要反应为: 。请从能源及资源利用角度说明该工艺的优点___________。
3.(2023·河北沧州·统考二模)氮及其化合物在工农业生产中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
Ⅰ、一定条件下,用催化还原可消除NO污染。
已知:①
②
(1)和完全反应,每生成2.24L(标准状况)NO时,吸收8.9kJ的热量;则 △H=___________ 。
(2)反应②分两步进行,其反应历程与能量变化关系如图所示,写出决定NO氧化反应速率的化学方程式:___________。
(3)将2mol NO(g)、1mol (g)和1mol He(g)通入反应器,在温度T、压强p条件下进行反应②和。平衡时,若、与三者的物质的量相等,则NO转化率为___________,反应②平衡常数___________ (用含p的代数式表示,不考虑)。
Ⅱ、汽车尾气中的氮氧化物可利用如下反应处理: ,实验测得,,(、为速率常数,只与温度有关)。
(4)达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
III、近年来,低温等离子技术是在高压放电下,产生自由基,自由基将NO氧化为后,再用溶液吸收,达到消除NO的目的。实验室将模拟气(、、NO)以一定流速通入低温等离子体装置,实验装置如图所示。
(5)等离子体技术在低温条件下可提高NO的转化率,原因是______________________。
(6)其他条件相同,等离子体的电功率与NO的转化率关系如图所示,当电功率为30W时,NO转化率达到最大的原因可能是___________。
4.(2023·福建莆田·统考二模)有效转化是研究“碳中和”的重要方向。
(1)可用于人工合成淀粉,其中前两步的反应如下图所示。
已知
则的___________(用、、表示)。
(2)CO2催化加氢可合成乙烯,反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0,在恒压密闭容器中,起始充入2molCO2(g)和6molH2(