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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·河南·统考一模)氨是具有潜力的载氢代氢清洁燃料。研究掺氨丙烷混合燃料的燃烧对于实现碳达峰、碳中和的目标具有现实意义。一定条件下,氨、丙烷充分燃烧的反应如下:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH2=-2044kJ•mol-1
对于不同配比的燃料,定义过量空气系数为完全燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量与所需的理论空气质量的比值。
请回答下列问题:
(1)已知在一定温度和压强下,由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的生成焓(ΔH)。常温常压下,相关物质的生成焓如下表所示:
物质
NH3(g)
H2O(g)
ΔH(kJ•mol-1)
-46
-242
则ΔH1=_______kJ•mol-1
(2)在100kPa下,10mol混合燃料在=1的条件下完全燃烧,产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)。若混合燃料中氨的体积分数为20%,则反应后混合气体中=_______kPa(保留3位有效数字);若10mol混合燃料中氨的体积分数为10%,计算同样条件下燃烧后释放的热量将增加_______kJ。(忽略温度变化对焓变的影响,假设空气中O2的体积分数为20%)
(3)研究表明,氨和丙烷混合燃烧排放的引起大气污染的气体主要是CO和NO。相关反应如下:
I.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH3<0,K1=8.5×1023(2065K)
II.4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH4<0,K2=7.0×1046(2065K)
III.N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH5>0,ΔS>0
①反应III能自发进行的条件是_______。
②α分别为0.9、1.0、1.1时,烟气中CO排放浓度随氨体积分数变化的关系如图甲所示。α=0.9对应的曲线是_______(填“X”“Y”或“Z”),理由是_______。
③烟气中NO排放浓度随着氨的体积分数变化的关系如图乙所示。氨的体积分数大于10%时,NO排放浓度逐渐减低的原因为_______。
④丙烷中掺氨燃烧的优点是_______。
2.(2023·上海宝山·统考一模)Ⅰ.纯碱()和小苏打()都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。
(1)若要在家中将它们区分开来,下列方法中可行的是___________。
a.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积的白醋,观察反应的剧烈程度
b.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气灶的火焰上灼烧,观察火焰颜色
c.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀
d.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物
(2)溶液和溶液中都含有、、、、、、,写出一个用浓度表示这些微粒之间的电荷守恒的关系式。___________
Ⅱ.某同学在两个相同的特制容器中分别加入溶液和溶液,再分别用盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如下曲线:
(3)甲、乙两条线中表示向溶液中滴加盐酸的是___________,理由是___________。丙、丁两条线中表示向溶液中滴加盐酸的是___________,理由是___________。
(4)当滴加盐酸的体积为时(a点、b点),所发生的反应用化学方程式表示为___________。根据图分析,滴定时c点可用___________、d点可用___________作指示剂指示滴定终点(选填“甲基橙”“石蕊”或“酚酞”)。
(5)NaClO也是生活中常见的钠的化合物。废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使完全转化为,该反应的离子方程式为___________。
3.(2023·北京丰台·统考一模)赤泥硫酸铵焙烧浸出液水解制备偏钛酸[TiO(OH)2]可回收钛。
已知:
i.⼀定条件下,Ti4+水解⽅程式:
ii.⼀定温度下:;
I.赤泥与硫酸铵混合制取浸出液。
(1)用化学用语表示(NH4)2SO4溶液呈酸性的原因___________。
II.水解制备偏钛酸:浸出液中含Fe3+、Ti4+等,先向其中加入还原铁粉,然后控制水解条件实现Ti4+水解制备偏钛酸。
(2)浸出液(pH=2)中含有大量Ti4+,若杂质离子沉淀会降低钛水解率。从定量⻆度解释加入还原铁粉的目的___________。
(3)⼀定条件下,还原铁粉添加比对钛水解率的影响如图所示。当还原铁粉添加比大于1时,钛水解率急剧下降,解释其原因___________。
备注:还原铁粉添加比=;n铁粉为还原铁粉添加量,n理论为浸出液中Fe3+全部还原为Fe2+所需的还原铁粉理论量。
(4)⼀定条件下,温度对钛水解率的影