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2024届高三新高考化学大一轮专题复习题-----化学反应原理综合题
1.(2022·四川泸州·统考模拟预测)绿水青山和金山银山绝不是对立的,关键在人,关键在思路。消除NOx、CO、SO2等大气污染物对建设美丽环境具有重要意义。
(1)工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2,已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+2NH3·H2O(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) △H1
②(NH4)2SO3(aq)+SO2(g)+H2O(1)=2NH4HSO3(aq) △H2
③2NH4HSO3(aq)+2NH3·H2O+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1) △H3
则2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)的△H= 。
(2)工业上可将SO2和NO2混合转化,反应为SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) △H<0,进而制取硫酸。欲使该反应的速率增大且平衡逆向移动,改变的反应条件为 。一定温度下,能判断该反应已达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A.SO3和NO的浓度比保持不变
B.混合气体的颜色保持不变
C.容器中压强不再变化
D.恒容混合气体的密度保持不变
(3)NO和NO2尾气可用碱液吸收,生成的可用电化学原理降解,原理如图所示,则阴极为 (填a或b),电极反应式为 。
(4)利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。实验测得v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2),k正、k逆为速率常数,只与温度有关。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数 (填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和lmolNO,总压为a,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为50%,则= ;在t1min时再向容器内加入lmolCO和lmolNO,保持温度不变,则再次达平衡时NO的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。整个过程中容器中的气压(P)与反应时间(t)的关系曲线如图所示,则用平衡分压代替平衡浓度表示的压强平衡常数Kp= 。
2.(2022·广西·校联考模拟预测)催化剂对无机化工和有机化工生产都有重要的作用。回答下列问题:
(1)N2与H2在固体催化剂表面合成NH3的反应历程及势能面如下图(部分数据省略),其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
氨气的脱附是 (填“吸热”或 “放热”)过程,合成氨的热化学方程式为 。
(2)甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应方程式为CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H>0。
①将一定量的甲醇气体和水蒸气混合反应,a、b、c、d对应四种不同催化剂。测得在300℃、320℃、340℃和360℃温度下反应4h甲醇转化率变化如图所示。在使用催化剂b时保持反应温度为340℃,反应4h甲醇的转化率为 ,判断依据是 。
②1 mol甲醇气体和1.2 mol水蒸气混合充入1 L恒容密闭容器中,控制反应温度为300℃、起始压强为2.0 MPa下进行反应,存在副反应:CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g)。平衡时容器中n(CH3OH)= n(CO)=0.1 mol,此时H2O的浓度为 ,甲醇的转化率为 。
3.(2022·四川·统考模拟预测)羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业。利用工厂废气中的H2S和CO反应可以合成COS,回答下列问题:
(1)已知:
①2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH1= -484 kJ· mol-1
②COS(g)+ H2O(g)⇌H2S(g)+CO2(g) ΔH2= -36kJ·mol-1
③CO的燃烧热为283 kJ·mol-1
反应CO(g)+ H2S(g)⇌COS(g)+ H2(g)的 ΔH= kJ·mol-1。
(2)以FeOOH作催化剂,由H2S和CO合成COS的反应分两步进行。下列示意图能正确体现上述反应能量变化的是 (填“甲”或“乙”)。
+
关于该反应的下列叙述正确的是 (填标号)。
A.步骤①是慢反应,活化能较大
B.总反应的速率由步骤②决定
C.反应进程中S2属于中间产物
D.更换催化剂可改变E和ΔH
(3)240℃时,反应CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)的平衡常数K=1。在密闭容器中充入等物质的量的CO和H2S发生上述反应,达平衡时