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必刷题型31 化学反应原理综合题
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1.(2024·四川绵阳·统考二模)燃油汽车尾气中含有和氮氧化物,氮氧化物包括等,研究还原氮氧化物及氮氧化物的分解对环境的治理有重要意义。
(1)已知: ,的燃烧热为。写出与催化转化成和的热化学方程式 。
(2)在的催化作用下,还原的反应历程和相对能量变化如图所示(逸出后物质认为状态不发生变化,在图中略去)。
①分析反应历程, ;分子的中心原子是 。
②该反应分两步进行:a.;b. 。历程中决定反应速率的变化过程是 。
A.②③ B.③④ C.⑤⑥ D.⑥⑦
(3)和恒定压强时,在密闭容器中模拟某种废气中直接催化分解过程,分解过程主反应为。反应前后各组分的信息如下表:
物质
(投料)
19
34
6.5
25
0
0
(平衡)
50
1
20
25
2
2
分析数据,写出一个分解的副反应的化学方程式: 。该温度下主反应的 (以分压表示,分压=总压物质的量分数)。若除去废气中的气体,在相同的条件下模拟实验,发现体系中的平衡转化率明显降低,解释其原因: 。
2.(2024·陕西西安·统考一模)2023年9月杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内的零排放,助力打造首届碳中和亚运会。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为 。
(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的 。
(2)根据以上信息判断 与 制取甲醇的反应在 (填字母)条件下可自发进行。
A.高温 B.低温 C.任何温度
(3)在恒温恒容的密闭容器中,能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A.和 的物质的量之比保持不变
B.气体的平均相对分子质量保持不变
C.单位时间内断裂 键同时断裂 键
D.
(4)在 密闭容器中充入 和 合成 测得一定时间内混合气体中 的体积分数 与温度的关系如图所示。
①若温度为 时,反应15分钟,,则 分钟内的平均反应速率 。
②点 ,则反应的平衡常数 。
(5)使用惰性电极通过电解原理也可以制取甲醇,其反应装置如图所示:
电极a接电源的 极(填“正”或“负”);生成甲醇的电极反应式为 。
3.(2024·江西宜春·校考模拟预测)CO、SO2等烟道气对环境有污染,需经处理后才能排放,处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质: 。回答下列问题:
(1)已知CO的燃烧热1为任意常数283.0 kJ⋅mol-1, kJ⋅mol-1。则上述反应的 kJ⋅mol-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是 。某种铁镍合金的立方晶胞如图2所示,铁原子的配位数为 ,晶体中,铁与镍数目之比为 。
(3)在容积为2 L的密闭容器中,充入2 mol CO和1 mol SO2,在一定条件下发生上述反应,体系混合气体中CO2的物质的量分数随时间的变化如图3所示:
①0~2 min内的平均反应速率 mol⋅L-1⋅min-1。
②2 min后改变下列条件能使上述反应的速率增大,且平衡向正向移动的是 (填字母)。
a.选用更高效的催化剂 b.升高温度
c.及时分离出CO2 d.增加CO的浓度的平衡转化率
(4)在密闭容器中,充入2 mol CO和1 mol SO2,发生上述反应,SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图4所示。
①压强、、由大到小的关系是 。
②B点对应条件下 [对于反应,,x为物质的量分数]。
③A点和C点压强平衡常数之比为 (用分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数)。
4.(2023·广东广州·校考模拟预测)深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义, 按要求回答下列问题:
(1)合成尿素的反应为: 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(l),若向某恒温且恒容的