2024届高三新高考化学大一轮专题训练-- -工业流程题

2024届高三新高考化学大一轮专题训练---工业流程题 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·河南·校联考模拟预测）氯及其化合物在生产、生活中广泛应用。 (1)三氯乙醛常用于制造农药。化学反应原理是4Cl2(g)+C2H5OH(g)CCl3CHO(g)+5HCl(g)。一定温度下，在某恒容密闭容器中充入4molCl2和2molC2H5OH(g)，发生上述反应。下列叙述正确的是_____ A．混合气体平均摩尔质量不变时达到平衡状态 B．平衡后再充入少量Cl2反应正向进行 C．加入高效催化剂，能提高氯气的平衡产率 D．平衡时三氯乙醛体积分数可能等于15% (2)SCl4是一种化工产品。已知有关反应如下： ①2S(1)+Cl2(g)=S2Cl2(1)　ΔH1=akJ·mol-1 ②S2C12(1)+Cl2(g)=2SCl2(1)　ΔH2=bkJ·mol-1 ③SC12(1)+Cl2(g)=SCl4(1)　ΔH3=ckJ·mol-1 ④S(1)+2Cl2(g)=SCl4(l)　ΔH4= kJ·mol-1(用含a、b和c的式子表示)。 (3)工业上，曾用催化氧化氯化氢法(俗称地康法)制备氯气： 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH 从化学反应原理角度分析，一定条件下，投料比是提高HCl平衡转化率和反应速率以及提纯氯气的关键条件。若投料比太小，有利的是 ；不利的是 。 (4)已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数，活化能不随温度变化)。为了探究催化剂对地康法制氯气的影响，某小组选择ZnCl2、CuCl2为催化剂，探究其对氯化氢催化氧化反应的影响，实验结果如图1所示。      从图1中信息获知催化效能较低的催化剂是 (填化学式)，其理由是 。 (5)在体积相同的甲、乙两个密闭容器中充入4molHCl(g)和1molO2(g)，分别在恒容恒温、恒容绝热条件下发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH，测得气体压强变化与时间关系如图2所示。 ①气体总物质的量：n(a)_ n(b)(填“>”“<”或“=”，下同)。 ②a点Qp== (kPa)-1(结果保留2位小数)。b点Kp a点Qp。 3．（2023·江苏连云港·连云港高中校考模拟预测）研究的资源综合利用，对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。 (1)电催化转化合成气。 ①电催化(纳米Au颗粒)还原的机理如图所示： 该过程中，碳元素化合价没有发生改变的步骤为 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。催化剂选用(是指含有55个原子的Au纳米颗粒)的理由是 。 ②电催化时还可以使用一种无机固体电解质作催化剂，其由正离子、和负离子组成，该物质50.7℃以上形成无序结构(高温相)，50.7℃以下变为有序结构(低温相)，二者晶体晶胞结构如图所示。 说明：图中，〇球为负离子；高温相中的●深色球为正离子或空位；低温相中的球为离子，●球为离子。 ⅰ．这种无机固体电解质的化学式为 。 ⅱ．“高温相”具有良好的离子导电性，其主要原因是 。 (2)铜基催