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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.(2021上·北京海淀·高三北京市八一中学校考期中)氨在能源、化肥生产等领域有着非常重要的用途。
(1)与H2-O2燃料电池相比,氨易液化、运输和储存方便,安全性能更高。新型NH3-O2燃科电池原理如下图所示:OH-离子向 移动(填“电极1或“电极2”),电极2的反应式为 。
(2)氨的合成是当前的研究热点,目前最主要的方法是Haber-Bosch法:通常用以铁为主的催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热,但仍选择较高温度。其原因是 。
②列举一条既能提高速率又能提高原料转化率的措施 。
(3)常温常压下电解法合成氨的原理如下图所示:
①阳极产生的气体是 。
②阴极生成氨的电极反应式为 。
③经检测在阴极表面发生了副反应,导致氨的产量降低。出该反应的电极反应式 。
④为了尽可能避免副反应的发生,采用的方法是改进阴极表面的催化剂,这样设计是利用了催化剂具有 性。
2.(2023上·河北唐山·高三开滦第一中学校考期中)我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,其中的关键技术是运用催化转化法实现二氧化碳的碳捕集和碳利用。请回答下列问题:
Ⅰ.一定温度下,和在催化剂作用下可发生a、b两个平行反应,分别生成和CO。
a:
b:
(1)相同温度下,反应的 。
(2)若 ,则该反应是 (填序号)。
A.高温自发 B.低温自发
(3)投料比,在恒温恒容条件下发生反应,下列说法能作为反应a达到平衡状态的判据是 (填选项字母)。
A.气体密度不再变化
B.的体积分数不再变化
C.气体平均相对分子质量不再变化
D.不再变化
E.、、、的物质的量之比为1∶3∶1∶1
(4)一种应用双极膜(由阳离子和阴离子交换膜构成)通过电化学还原制备甲醇的电解原理如图所示。催化电极的电极反应式为 ,石墨电极的反应类型为 反应。
(5)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应中[ ]在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在℃时,随压强(p)的变化及在时随温度(T)的变化,如图所示。
①图中对应等压过程的曲线是 (填“a”或“b”)。
②恒温时(℃),当x时,的平衡转化率 (保留三位有效数字),此条件下该反应的 。(列出计算式即可)(对于气相反应,可以用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
3.(2023上·广东深圳·高三深圳市罗湖外语学校校考期中)Ⅰ.在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。
下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
已知:反应条件为催化剂、加热;催化剂是V2O5,在400~500 ℃时催化剂效果最好
(1)一定温度下,在容积不变的密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是_______
A.SO2的体积分数不再变化 B.混合物的密度不再变化
C.v(SO2)=2v(O2) D.气体的压强不再变化
(2)分析表格数据,为了使SO2尽可能多地转化为SO3,应选择 ℃、 Mpa下进行实验。
(3)在实际生产中,选定的温度为400~500 ℃,原因是
(4)在实际生产中,采用的压强为常压,原因是
(5)在实际生产中,通入过量的空气,原因是
(6)尾气中SO2必须回收,原因是
Ⅱ.乙酸甲酯(CH3COOCH3)与氢气制备乙醇主要发生如下反应:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3OH(g)+CH3CH2OH(g) ,一定温度、1.01 MPa下,在恒容容器中以n(CH3COOCH3)∶n(H2)=1∶10的投料比进行反应,乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示:
已知:对于气相反应,某组分的平衡分压=总压×平衡时某组分的物质的量分数
(7)A点时,CH3COOCH3(g)的平衡分压为 ,CH3CH2OH(g)的体积分数为 %(保留一位小数)。
(8)此温度下