内容正文:
2024届高三新高考化学大一轮专题训练题--化学反应原理综合题
1.(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,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为,另一种为。(物质i的摩尔分数:)
①图中压强由小到大的顺序为___________,判断的依据是___________。
②进料组成中含有惰性气体Ar的图是___________。
③图3中,当、时,氮气的转化率___________。该温度时,反应的平衡常数___________(化为最简式)。
2.(2023·辽宁·统考高考真题)硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化学式)。
(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:
NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4
2NO+O2=2NO2
(ⅰ)上述过程中NO2的作用为_______。
(ⅱ)为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是_______(答出两点即可)。
(3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化:
SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.9kJ·mol-1
(ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是_______。
a.温度越高,反应速率越大
b.α=0.88的曲线代表平衡转化率
c.α越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同下的最大速率,选择最佳生产温度
(ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如下图所示,催化性能最佳的是_______(填标号)。
(ⅲ)设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转化率为αe,用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
3.(2023·广东·统考高考真题)配合物广泛存在于自然界,且在生产和生活中都发挥着重要作用。
(1)某有机物能与形成橙红色的配离子,该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。
①基态的电子轨道表示式为___________。
②完成反应的离子方程式:______
(2)某研究小组对(1)中②的反应进行了研究。
用浓度分别为的溶液进行了三组实验,得到随时间t的变化曲线如图。
①时,在内,的平均消耗速率=___________。
②下列有关说法中,正确的有___________。
A.平衡后加水稀释,增大
B.平衡转化率:
C.三组实验中,反应速率都随反应进程一直减小
D.体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间:
(3)R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡:
研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液,反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同,该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。
0
1.00
0
0
a
x
0.64
b
0.40
0.60
【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比;“”表示未检测到。
①时, ___________。
②时,平衡浓度比___________。
(4)