大题强化训练3 化学反应原理综合应用 高考模拟试题演练（Word练习）-【精讲精练】2024年高考化学二轮专题辅导与训练(B版)

大题强化训练(三)　高考模拟试题演练 [对应学生用书P202] 1．由环境保护部、国家质检总局发布的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》，自2020年7月1日起实施，也就是大家熟知的国Ⅵ汽车排放标准。在我国汽车产能过剩的背景下，可以起到淘汰落后产能、引领产业升级的作用，同时能够满足重点地区为加快改善环境空气质量而提高汽车排放标准的要求。回答以下问题： (1)已知在20 ℃时： ①N2(g)＋O2(g)2NO(g) 正、逆反应的活化能分别为m kJ/mol、n kJ/mol； ②4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(l) 正、逆反应的活化能分别为p kJ/mol、q kJ/mol。 用NH3处理汽车尾气中的NO的反应为：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(l)，该反应的ΔH＝________。 (2)模拟汽车的“催化转化器”，将4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入1 L的密闭容器中，在不同温度和压强下发生反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，测得CO的平衡转化率α随温度T变化曲线如图所示。图像中C点逆反应速率________B点正反应速率(填“＞”“＝”或“＜”，下同)；反应的平衡常数：A点________D点。实验测得：v正＝k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆＝k逆·c·c2，k正、k逆分别是正、逆反应速率常数。则T1℃时C点处对应的v正：v逆＝________。 (3)汽车排气管装有三元催化装置，在催化剂表面发生吸附、解吸消除CO、NO等大气污染物。反应机理如下(Pt是催化剂，右上角带“*”表示吸附状态)： Ⅰ.NO＋Pt(s)===NO* Ⅱ.CO＋Pt(s)===CO* Ⅲ.NO*===N*＋O* Ⅳ.CO*＋O*===CO2＋Pt(s) Ⅴ.N*＋N*===N2＋Pt(s) Ⅵ.NO*＋N*===N2O＋Pt(s) 经测定汽车尾气中生成物及反应物浓度随温度变化关系如图1和图2所示： ①图1中，温度为330 ℃时反应Ⅴ的活化能______反应Ⅵ 的活化能(填“＜”“＞”或“＝”)，反应Ⅵ的焓变ΔH________0(填“＜”或“＞”)。 ②图2中，温度从Ta升至Tb的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)根据反应热ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能，则①N2(g) ＋O2(g)===2NO(g) ΔH1＝(m－n)kJ/mol；②4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l) ΔH2＝(p－q) kJ/mol，根据盖斯定律将②－①×5，整理可得4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(l)，其ΔH ＝ΔH2－5ΔH1＝(p－q)－5×(m－n)kJ/mol＝(5n＋p－5m－q)kJ/mol； (2)B点、C点纵坐标相同，说明生成物浓度相同，B为平衡点，则B点正反应速率等于逆反应速率；C点反应正向进行，由于B点温度高于C点，则B点逆反应速率大于C点逆反应速率，即C点逆反应速率＜B点正反应速率；相同压强下，随着温度升高，CO的平衡转化率a降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致化学平衡常数K值减小，则反应的平衡常数：A点＞D点； A点为平衡点，则v正＝v逆，则k正c2 (NO)．c2(CO) ＝k逆c(N2)·c2(CO2)，＝＝K，在反应开始时c(NO)＝c(CO)＝4 mol/L，根据A点CO的平衡转化率为50%，根据反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)中物质转化关系可知平衡时c(NO)＝c(CO)＝2 mol/L，c(N2)＝1 mol/L，c(CO2)＝2 mol/L，＝＝K＝＝0.25；C点时CO的转化率是25%，则Δc(NO)＝Δc(CO)＝4 mol/L×25%＝1 mol/L，故平衡时c(NO)＝c(CO)＝3 mol/L，c(N2)＝0.5 mol/L，c(CO2)＝1 mol/L，＝·＝0.25×＝40.5； (3)①根据图1可知：温度为330 ℃时生成物N2O的浓度大于N2的浓度，说明主要发生反应Ⅵ，说明反应速率：Ⅵ＞Ⅴ；结合活化能越小，反应速率越快，说明反应Ⅵ的活化能比反应Ⅴ的活化能低，因此反应Ⅴ的活化能＞反应Ⅵ的活化能； 反应Ⅵ.NO*＋N*===N2O＋Pt(s)，形成化学键会释放热量，所以反应Ⅵ的焓变ΔH＜0。 ②温度从