专题10 化学反应原理综合题(浙江专用)-【好题汇编】2024年高考化学一模试题分类汇编(浙江专用)

专题10 化学反应原理综合题 1．(2024·浙江省Z20名校联盟高三联考)环境保护与绿色发展是新时代人们关心的共同话题。NO是大气主要污染物，因此对工业烟气脱硝是工业生产中的重要一环。煤燃烧排放的烟气含有NO，脱除的方法有多种。 (1)目前常见方法是采用NaClO溶液液相氧化法脱除烟气中的NO，其主要过程如下： Ⅰ．NO(aq)+HClO(aq)NO2(aq)+HCl(aq) ΔH＝akJ·mol−1 Ⅱ．3NO2(aq)+ H2O(l)2HNO3(aq)+NO(aq) ΔH＝b kJ·mol−1 ①NO(aq)转化为HNO3(aq)的热化学方程式 。 ②为提高NO脱除率，工业上常向NaClO溶液中加入稀硫酸调节，溶液初始pH与NO的脱除率如下表所示。 初始 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 NO脱除率 91% 88% 83% 65% 51% pH影响NO脱除率的原因是 。 (2)理论上可采用加热使NO分解的方法处理：2NO(g)N2(g)＋O2(g)。 ①该反应的平衡常数表达式为 ； ②已知该反应的正反应活化能为728 kJ·mol−1，逆反应的活化能为910kJ·mol−1；正反应熵变为-24.8 J·K-1·mol−1。实际反应时发现加热至600℃时NO仍没有明显分解，请结合上述数据解释原因 。 (3)近期科学家发现活性炭表面的有机结构可以被强氧化剂氧化成酚羟基、羧基(均可表示为C-OH，其电离平衡可表示为C-OHC-O-+H+)，这些官能团可以使活性炭表面活性化，有利于NO的吸附。不同氧化剂的预氧化与吸附原理可表示为(未配平)： 预氧化：HNO3+C→C-OH+NO2↑+H2O 预氧化：KMnO4+C→C-OH+ MnO2+ K2MnO4 预氧化：H2O2+C→C-OH+H2O 吸附：C-OH(s)＋NO(g)C-OH…NO(s) ΔH＜0 NO吸附实验在25℃下进行，将一定比例的N2与NO混合气体在恒压下，以相同速率持续通入到等量的、不同预氧化试剂处理的活性炭中(图像中“原始-C”表示未经处理的活性炭)，获得“NO捕获率-通气时间”的变化图： 已知： ①下列描述正确的是 。 A．25℃下原始-C在通气约175分钟后吸附效果超过了H2O2-C B．若其他条件不变，增大混合气体中N2物质的量分数，吸附平衡会正向移动 C．KMnO4-C在实验中吸附效果不佳，可能是活性炭表面孔隙被MnO2、K2MnO4堵塞 D．升高温度，等量活性炭催化剂吸附的NO分子总数会减少 ②相比其他预氧化试剂处理的活性炭，HNO3-C吸附效果更佳，有研究者认为可能是HNO3引入了H+，增强了活性炭的表面活性。试利用勒夏特列原理予以解释 。 2．(2024·浙江省稽阳联谊学校高三联考)丙烯是一种重要的化工原料，在催化剂作用下，可以由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) ΔH1 反应Ⅱ(氧化脱氢)：　 反应Ⅲ(氢气燃烧)：2H2(g) +O2(g)2H2O(g) ΔH3＝-484kJ·mol−1 回答下列问题： (1) ΔH1= kJ/mol。 (2)对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和Ar的混合气体。在温度为时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图1 ①结合图1，从平衡移动的角度分析，“通入Ar”的作用是 。 ②若要将C3H8的平衡转化率提高到60％，则 。 (3)恒温条件下，测得反应Ⅰ平衡时C3H6(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图2.请在图上画出平衡时C3H8(g)的物质的量浓度随平衡总压变化的曲线 。(在图中C点平衡总压为10Mpa时，丙烷和丙烯的物质的浓度相等)。 (4)①关于反应Ⅲ，下列说法正确的是 。 A．该反应在任何温度下都能自发进行 B．升高温度，反应Ⅱ的平衡常数增大 C．通入的氧气越多，越有利于丙烷的氧化脱氢 D．将水液化分离出来，既可以加快反应速率，又能提高C3H8的转化率 ②与直接脱氢反应相比，氧化脱氢制备丙烯的优点是 。 (5)研究表明，CO2可催化氧化C3H8脱氢制丙烯。在p=0.1MPa，，催化剂X的催化下，气体按一定流速通过反应器，丙烷转化率和产物选择性(丙烯的选择性=丙烯的产率÷丙烷的转化率×100％)随温度变化如下表： t℃ 丙烷转化率 产物的选择性 C3H6 C2H4 CO 400 4.06 93.12 2.20 4.68 500 12.32 91.23