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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春·山东聊城·高三校联考阶段练习)聚丙烯塑料是制造口罩的主要材料,丙烯是合成聚丙烯的原料。近日,科学家开发出自柱式纳米片(稳定的高分散Pt)催化剂,用于高效催化丙烷脱氢。
(1)已知:几种共价键的键能数据如下:
化学键
键能/
436
413
a
b
。丙烯中键键能为 。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入和3molAr(不参与反应),发生上述反应,下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.气体总压强不变时达到平衡状态
B.平衡时体积分数为20%
C.加入催化剂能提高丙烷的平衡转化率
D.平衡后,充入少量,丙烷平衡转化率增大
(3)已知:丙烷在一定温度下会发生副反应:,。丙烷的转化率和丙烯的选择性(选择性)随温度的变化如图甲所示。随着温度升高,丙烯的选择性降低的可能原因有 。丙烷转化率增大的原因是 。
(4)在T℃,压强恒定为116kPa时,向有催化剂的密闭容器中充入和Ar,只发生脱氢反应。丙烷的平衡转化率与投料比关系如图乙所示。反应经过10min达到M点。
①0~10min内丙烷的分压变化率为 。
②该温度下,平衡常数为 (要求带单位)。(注:用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数,分压等于总压物质的量分数)。
(5)用惰性电极电解的酸性溶液也可得丙烯,其原理如图丙所示。则b极的电极反应式为 。
2.(2023·山东·高三统考专题练习)十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战”,因此研究等大气污染物的处理方法具有重要意义。
(1)汽车尾气中的和在一定条件下可发生如下反应:
反应a:
反应b:
①的燃烧热为,则 。
②某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行的分解。若用和分别表示、、和固体催化剂,在固体催化剂表面分解的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是 (填字母序号)。
(2)某研究小组探究催化剂对、转化的影响。将和以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即的转化率),结果如图所示。若低于,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为 ;点是否为对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由 。
(3)以乙烯作为还原剂脱硝,脱硝机理如图,则总反应的化学方程式为 。
(4)温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应: ,实验测得:υ(正)=υ(NO)消耗=2υ(O2)消耗=k(正)c2(NO)c(O2),υ(逆)=υ(NO2)消耗=k(逆)c2(NO2),k(正)、k(逆)为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中、如下表:
时间
温度时= L∙mol−1。
②若将容器的温度改变为时其,则 (填“”“”或“”)。
3.(2023春·浙江·高三期中)硫的氧化物既是大气污染物,也是重要的化工原料,研究大气中含硫化合物的转化具有重要意义。
(1)在恒温、恒容体系中进行SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),达到平衡的标志为___________(填选项字母)
A.SO2的质量保持不变
B.SO2、NO2、SO3和NO物质的量之比为1:1:1:1
C.NO的正反应速率为零
D.在给定条件下,可逆反应完成程度达到最大
(2)反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业上生产硫酸的关键步骤。在容积为2 L的恒温密闭容器中通入10 mol SO2和5 mol O2,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
①恒温恒容时,下列措施能使反应速率增大的是 (填字母)
A.增加O2的浓度 B.选择高效催化剂
C.充入氢气 D.适当降低温度
②2 min时,v正(SO2) v逆(SO2) (填“>”、 “<”或“=”),0~5 min内,反应的平均速率v(SO2)= mol/(L∙min);
③画出O2的物质的量随反应时间变化的曲线 。
(3)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。
①该电池放电时,被还原的物质是 ,电子从 (填“b→a”或“a→b”)。
②该电池的负极反应为 。
4.(2023春·湖南·高三校联考期中