2024届高三化学二轮复习 化学反应原理综合题专练

2024年高考化学化学反应原理综合题专练 1．(2023·辽宁阜新模拟预测)氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。 Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下： 反应①：4NH3(g)＋6NO(g)⇌5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH1 已知：4NH3(g)＋5O2(g)⇌4NO(g)＋6H2O(l)ΔH2＝－902 kJ·mol－1 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH3＝＋182.4 kJ·mol－1 (1)ΔH1＝______________kJ·mol－1，已知反应①的ΔS＝－0.5 kJ·mol－1·K－1，则常温下(298 K)，该反应______(填“能”或“不能”)自发。 (2)温度为400 K时，在恒容密闭容器中按照n(NH3)∶n(NO)＝1∶3充入反应物，发生上述反应①。下列不能判断该反应达到平衡状态的是________________(填字母)。 A．c(H2O)保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．有3 mol N—H断裂的同时，有6 mol O—H生成 (3)某研究小组将4 mol NH3、6 mol NO和一定量的O2充入2 L密闭容器中，在催化剂表面发生反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示。 从图像可以看到，在有氧条件下，温度升高到580 K之后，NO生成N2的转化率开始降低，可能的原因是___________________________________________________________________。 Ⅱ.在一定条件下，用H2还原NO的反应为2H2(g)＋2NO(g)⇌N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＜0。为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响，分别在不同温度下，向三个体积均为2 L的刚性密闭容器中通入a mol H2和3 mol NO发生反应，实验结果如图： (4)①反应温度T1、T2、T3从低到高的关系为________________。 ②T1温度下，充入H2、NO分别为3 mol、3 mol，容器内的起始压强为p kPa，反应进行到10 min时达到平衡，0～10 min内N2的平均反应速率为______________mol·L－1·s－1，该反应的平衡常数Kp＝________________kPa－1。 2．(2023·湖南郴州统考三模)将煤炭转化为烯烃(乙烯、丙烯等)既可以减少CO2的排放，又可以制备重要的化工原料。该过程先转化为二甲醚CH3OCH3，再转化为烯烃。 (1)制备二甲醚的主要反应： 反应Ⅰ：C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋131.3 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)　ΔH2＝－547.4 kJ·mol－1 反应Ⅲ：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH3＝＋85.2 kJ·mol－1 ①“反应Ⅰ ”能自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 ②某反应X的平衡常数表达式为Kp＝，则反应X的热化学方程式为___________ _______________________________________________________________________________。 (2)二甲醚制备烯烃的主要反应： 反应Ⅳ：2CH3OCH3(g)⇌C2H4(g)＋2CH3OH(g)　ΔH4＝＋196.3 kJ·mol－1 反应Ⅴ：C2H4(g)＋CH3OCH3(g)⇌C3H6(g)＋CH3OH(g)　ΔH5＝－48.1 kJ·mol－1 ①该反应过程常用的催化剂有两种，ZSM-5以及SAPO-34，它们都是多孔笼状结构，ZSM-5笼状孔径约为0.55 nm，SAPO-34约为0.4 nm。相同条件下，催化剂SAPO-34反应(如图)获得的产物中，n(C2H4)∶n(C3H6)更大的原因是_________________________________________ _______________________________________________________________________________。 ②一定温度下，在体积为1 L的密闭容器中投入2 mol CH3OCH3发生“反应 Ⅳ”和“反应 Ⅴ”，初始总压为p0，反应到达平衡时总压为1.2p0，且n(C2H4)∶n(C3H6)＝1∶1。则平衡时体系CH3OCH3转化率α(CH3OCH3)＝____________。“反应Ⅴ”的平衡常数Kp＝______________。 (3)用如图装置电解二氧