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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·山东泰安·统考三模)含氮化合物在现代工业、环境治理中有重要地位。请回答下列问题:
(1)已知: kJ⋅mol
kJ⋅mol
则反应的 kJ⋅mol。
(2)使用催化剂,利用将NO还原为,可以消除烟气中的氮氧化物对环境的污染,反应机理如图所示。
①根据图示,NO、在有氧条件下总反应的化学方程式是 。
②将一定比例的、和NO的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应(装置如图甲)。反应相同时间,测得NO的去除率随反应温度的变化曲线如图乙所示,在50~250℃范围内随着温度的升高,NO的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 ;当反应温度高于380℃时,NO的去除率迅速下降的原因可能是 。
③利用模拟烟气测试系统,在氨氮比为1∶1和300℃条件下,保持2200 mL⋅min的气体流量,研究氧气浓度对催化剂活性的影响,测得不同浓度下对NO转化为的转化率影响如图所示。由图可知,在反应气体中不含氧气时,催化剂也能催化一定量的一氧化氮进行转化,原因是 。随着氧气浓度的增加,催化剂的活性逐渐提高,但氧气浓度大于5%后,再增加氧气的浓度,催化剂的催化效率提升不明显,其原因是 。
(3)398 K时,反应在恒容密闭容器中进行,和NO的初始分压分别为 kPa和 kPa,起始时容器中只含和NO,假设当反应达到平衡后,和NO的平衡分压分别为 kPa和 kPa,则该反应在398 K时的为 kPa。
2.(2023春·上海嘉定·高三上海市育才中学校考阶段练习)以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能、高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应有:
I.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)
(1)对于反应I,不同温度和压强对H2产率影响如下表。
该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,p1 p2(填“>、<或=”);下列图像正确的是 。
(2)在某恒容、绝热密闭容器中模拟上述气化炉制氢中的反应Ⅱ,下列能说明该反应达到平衡状态的是___________。
A.混合气体的温度不再变化
B.H2O(g)、H2(g)的物质的量之比为1:1,且各质量不再变化
C.混合气体的密度保持不变
D.断裂amolH—H键的同时形成2amolH—O键
(3)对于反应Ⅲ,其他条件不变,平衡时再充入CO2,使其浓度增大到原来的2倍,则平衡 移动(填“向右”、“向左”或“不”);当重新平衡后,CO2浓度 (填“变大”、“变小”或“不变”),理由是 。
3.(2023春·上海嘉定·高三上海市育才中学校考阶段练习)将煤液化得到的甲醇是重要的化工原料。下图所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
(1)在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成 (填“CO”、“CO2”或HCHO”)。请补全热化学方程式HCHO(g)+1/2O2(g)=CO(g)+H2O(g) 。
(2)请从有效碰撞理论的角度说明加入催化剂可以加快化学反应速率的原因: 。
(3)HCHO可进一步被氧化为重要工业原料HCOOH(其酸性比H2SO3弱,比CH3COOH强)。在下图中画出常温下向甲酸钠溶液中加水时溶液的pH的变化 。
4.(2023·湖北荆门·荆门市龙泉中学校联考二模)工业烟气中常含有NOx(NO、NO2)。用NaClO溶液将NOx氧化为,实现烟气中NOx的脱除。
(1)NOx在大气中会形成酸雨。形成酸雨的过程中,NO表现 性。
(2)向NaClO溶液中加入硫酸,研究初始pH对NOx脱除率的影响,结果如下。
已知:NOx脱除率=×100%
①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是 。
②将pH=3.5时NaClO溶液脱除NO的离子方程式(可逆)为 。
③pH<5.5时,分析NOx脱除率随溶液初始pH升高而增大的可能原因: 。
(3)用CrO3分别将脱除前后的NOx全部转化为NO2,并用库仑仪测定NO2的量,可计算NOx脱除率。库仑仪工作的原理和装置如下: