内容正文:
2024届高三新高考化学大一轮专题训练--化学反应原理综合题
1.(2023·北京·统考高考真题)尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初,用氰酸银与在一定条件下反应制得,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是____________________。
(2)二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
ⅰ.和生成;
ⅱ.分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是__________(填序号)。
a.活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
b.ⅰ为放热反应,ⅱ为吸热反应
c.
(3)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极是电解池的__________极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是_____________。
(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。
已知:溶液中不能直接用溶液准确滴定。
①消化液中的含氮粒子是__________。
②步骤ⅳ中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和,计算样品含氮量还需要的实验数据有__________。
2.(2023·山东·统考高考真题)一定条件下,水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程,研究水溶液在密封石英管中的分子反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,仅对反应Ⅰ有催加速作用;反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离,其浓度视为常数。回答下列问题:
(1)一定条件下,反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、,则该条件下水气变换反应的焓变_____(用含的代数式表示)。
(2)反应Ⅰ正反应速率方程为:,k为反应速率常数。温度下,电离平衡常数为,当平衡浓度为时,浓度为_____,此时反应Ⅰ应速率_____(用含和k的代数式表示)。
(3)温度下,在密封石英管内完全充满水溶液,使分解,分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为,反应Ⅱ达平衡时,测得的浓度为。体系达平衡后_____(用含y的代数式表示,下同),反应Ⅱ的平衡常数为_____。
相同条件下,若反应起始时溶液中同时还含有盐酸,则图示点中,的浓度峰值点可能是_____(填标号)。与不同盐酸相比,达浓度峰值时,浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”),的反应_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
3.(2023·湖北·统考高考真题)纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下,可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如下:
回答下列问题:
(1)已知中的碳氢键和碳碳键的键能分别为和,H-H键能为。估算的_______。
(2)图示历程包含_______个基元反应,其中速率最慢的是第_______个。
(3)纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为_______、_______。
(4)1200K时,假定体系内只有反应发生,反应过程中压强恒定为(即的初始压强),平衡转化率为α,该反应的平衡常数为_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)及反应的(为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下,(R为理想气体常数,c为截距)。图中两条线几乎平行,从结构的角度分析其原因是_______。
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率,又能增大生成的反应速率的是_______(填标号)。
a.升高温度 b.增大压强 c.加入催化剂
4.(2023春·全国·高三统考专题练习)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
(1)根据图1数据计算反应的ΔH =___________ kJ·mol-1。
(2)研究表明,合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位,N表示被吸附于催化剂表面的N2 )。判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为___________(填步骤前的标号),理由是___________。
图2反应机理
(i)N2(g)+*N
(ii)N+*2N*
(iii)H2(g)+*H
(iv)H+*2H*
(v)N*+H*NH*+*
……
(…)NHNH3(g)+*
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe3O4)使用前经H2还原,生成α-Fe包裹的Fe3O4.已知α-Fe属于立方晶系,晶胞参数a=287pm,密度为7.8 g ·cm-3,则α-Fe晶胞中含有Fe的原子数为___________(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
(4)在不同压强下,以两种