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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·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)研究组用吸收光谱法研究了(3)中M与L反应体系。当时,测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时,计算M的平衡转化率 (写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
2.(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)。
3.(2021秋·广东广州·高三广州市真光中学校考期中)工业生产硫酸时,利用催化氧化反应将转化为是一个关键步骤。压强及温度对转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:7%,11%,82%):
压强/Mpa
转化率/%
温度/℃
0.1
0.5
1
10
400
99.2
99.6
99.7
99.9
500
93.5
96.9
97.8
99.3
600
73.7
85.8
89.5
96.4
(1)己知的氧化是放热反应,如何利用表中数据推断此结论? ;
(2)在400℃~500℃时,的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是: ;
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高的平衡转化率? (填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量? (填“是”或“否”);
(4)在催化氧化设备中设置热交器的目的是 、 ,从而充分利用能源。
(5)为提高吸收率,实际生产中用 吸收;尾气中必须回收,主要是为了 。
(6)研究表明,催化氧化的反应速率方程为:式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;为平衡转化率,为某时刻转化率,n为常数。在时,将一系列温度下的k、值代入上述速率方程,得到曲线,如下图所示。
线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适