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2023届高三化学一轮专题训练—化学反应原理综合题
1.(2023·安徽·校联考三模)氮元素在生命发育、良好生态构建中具有十分重要的地位。回答下列问题:
(1)已知:①2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g) ΔH1=-1200kJ·mo1-1
②2NO2(g)+N2(g)⇌4NO(g) ΔH1=+294kJ·mo1-1
2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH=___________,该反应在较_____(填“高”或“低”)温度下能自发进行。
(2)反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)的净反应速率v=v正-v逆=k正·c2(CO)·c2(NO)-k逆·c2(CO2)·c(N2),其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。
①加压后净反应速率v将___________(填“增大”“减小”或“不变”),若改变温度后减小,则改变温度的方式是___________。
②若某温度下该反应的平衡常数K=200,k正=40则k逆=___________。
(3)向某密闭容器中通入4molNO2、8molCO,控制适当条件使其发生反应2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g),测得不同温度、压强下NO2的平衡转化率如图1所示;相同压强时,不同催化剂(甲、乙)、温度下,相同时间内NO2的转化率如图2所示。
①X表示___________(填“温度”或“压强”),Y1___________Y2(填“>”或“<”)。
②与A点对应的反应中,容器容积为2L,则A点温度下平衡常数K=___________。工业生产中该反应合适的生产条件是___________。
2.(2023·天津河东·统考二模)硫酸铵焙烧浸出液水解制备偏钛酸可回收钛。
已知:i.一定条件下,水解方程式:
ⅱ.一定温度下:;
I.水解制备偏钛酸:浸出液中含、等,先向其中加入还原铁粉,然后控制水解条件实现水解制备偏钛酸。
(1)用化学用语表示溶液呈酸性的原因_______。
(2)浸出液()时:
①转化为沉淀需要的浓度为_______;转化为沉淀需要的浓度为_______;
②若杂质离子沉淀会降低钛水解率。从定量角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1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_______。
已知:还原铁粉添加比;为还原铁粉添加量,验为浸出液中全部还原为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响如图2所示。结合化学平衡移动原理解释钛水解率随温度升高而增大的原因_______。
Ⅱ.电解制备钛:偏钛酸煅烧得到二氧化钛(),运用电化学原理在无水熔盐电解质中电解得到海绵钛,装置如图3所示。
(5)电极X连接电源_______(填“正”或“负”)极;写出电极Y上发生的电极反应式_______。
3.(2023·天津滨海新·天津市滨海新区塘沽第一中学校联考二模)碳及其化合物是重要的化工原料,但对气候环境造成不良影响,需要综合利用。
(1)工业上利用如下反应制: 。
①在不同进气比和不同温度下(其他条件相同),测得相应的CO平衡转化率见表。
平衡点
a
b
c
0.5
0.5
1
CO平衡转化率/%
50
66.7
50
a点平衡混合物中的体积分数___________(保留3位有效数字),a、c两点对应的反应温度___________(填“<”“=”或“>”)。
②若在恒容绝热的密闭容器中通入一定量的CO和发生此反应,下列说法表示该反应达到最大限度的是___________(填标号)。
a.装置内的气体无CO b.装置内的压强不再变化
c.的体积分数不变 d.装置内气体摩尔质量不变
③一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生该反应,已知随时间的变化曲线a如图1所示,在时刻改变一个条件,曲线a变为b,则改变的条件是___________。
(2)烷可用于制备合成气: 。将和以物质的量之比为充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数()与温度()的关系如图2所示。℃时,CO的体积分数最大的原因为___________。
(3)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图3所示。阳极的电极反应式为___________。
(4)工业废气中的可用氨水捕获生成溶液。常温下溶液中:___________(填“>”、“<”或“=”);的平衡常数___________。(已知常温下的电离平衡常数,的电离平衡常数,)
4.(2023·四川达州·统考二模)工业上常用甲烷和水蒸气催化重整制备H2,该工艺同时发生如下反应: