大题04 化学反应原理综合题（分类过关）-【大题精做】冲刺2024年高考化学大题突破+限时集训（江苏专用）

大题04 化学反应原理综合题 类型一 以以能源、环境保护为情境 1.（2023·江苏扬州·统考三模）烟气中的NOx是大气的主要污染物之一，NOx的吸收处理是当前研究的热点。 （1）还原吸收法 方法1：直接使用尿素[CO(NH2)2]溶液吸收烟气中的NOx。 方法2：先用合适的氧化剂将NOx中的NO氧化为NO2，再用CO(NH2)2溶液去还原吸收。 还原吸收等量的NOx，消耗尿素较多的是 (填“方法1”或“方法2”)。工业上选择方法2处理NOx的原因是 。 （2）水吸收法 NO2和N2O4均能被水吸收，不同初始压强下，NO2和N2O4的混合气体被水吸收前和吸收达平衡后，气体中NO2和N2O4的体积分数如图所示。混合气体中与水反应的主要成分是 。达平衡后，气体中的NO2和N2O4的体积分数之和远小于100%，原因是 。    （3）配合物吸收法 钴氨配合物吸收NO的主要原理如下。对NO的配合能力很强，而对NO的配合能力极低。    ①与NO反应的和与反应的物质的量之比为 。 ②钴氨溶液经过多次循环吸收NO后，其吸收NO的能力会降低，为了恢复钴氨溶液吸收NO的能力，需采取的方法是 。 （4）NO与在某催化剂表面反应生成的过程中，在催化剂表面能形成被吸附的O(用O-Site表示)，接下来的机理可能有两种： 机理1： 机理2： 上述两个反应均为基元反应。保持温度和NO的浓度不变，测得NO与在该催化剂作用下反应的初始速率与浓度的关系如图所示。能合理解释图中曲线变化的机理为 (填“机理1”或“机理2”)；判断的依据是 。    2.（2023·江苏南通海安高级中学校考模拟预测）与的干法重整(DRM)反应可同时转化温室气体并生成CO和，对实现“碳中和”具有重要意义。 （1）、、CO的燃烧热分别为、、，则的 。 （2）研究表明、、三种双金属合金团簇可用于催化DRM反应，在催化剂表面涉及多个基元反应，其反应机理如图，过程1-甲烷逐步脱氢；过程2-的活化(包括直接活化和氢诱导活化)；过程3-和的氧化；过程4-扩散吸附反应(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。    ①的氢诱导活化反应方程式为 。 ②过程1-甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图(TS1、TS2、TS3、TS4均表示过渡态)。双金属合金团簇具有良好的抗积碳作用，能有效抑制积碳对催化剂造成的不良影响，其原因为 。    （3）DRM反应的积碳过程与两个反应存在关系：①，②，研究发现，在常规的Ni催化剂中添加MgO，使其在催化剂表面与Ni形成共熔物；或提高原料气中的占比，也能有效抑制积碳的产生，试解释其原因 。 （4）一种甲烷干重整光催化剂()的光诱导机理如图(Vo表示氧空位)，在光照条件下，产生电子(e-)和空穴(h+)，电子在Ce与W之间转移，实现氧化还原循环，提高甲烷干重整反应活性，其反应机理可描述为 。    （5）和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示，若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为1∶1，则阳极的电极反应式为 。    3.（2023·江苏南京统考模拟预测）某铜矿酸性废水除去不溶性固体杂质后，仍含有c(H+)=0.1mol•L-1，c(Cu2+)=0.05mol•L-1，需净化处理。 已知：①含铜污水的排放标准为pH=7，c(Cu2+)≤1×10-7mol•L-1。 ②Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(FeS)=6.3×10-18；Kb(NH3•H2O)=1.7×10-25，Ka1(H2S)=1.3×10-7，Ka2(H2S)=7.0×10-15。 （1）中和沉淀法处理。 ①向酸性废水中加入氨水，调节pH，溶液中铜的去除率与pH关系如图所示。则pH由7到10时，铜的去除率下降的主要原因为 (用离子方程式表示)。    ②若加入石灰乳处理废水，结合计算判断生成氢氧化铜沉淀能否达到排放标准 (写出计算过程)。 （2）硫化物沉淀法处理。 ①加入Na2S处理废水，pH=7时，Na2S溶液中硫元素的主要存在的微粒为 。 ②用FeS处理含铜废水比Na2S效果好。请通过必要的计算和说明采用FeS处理的优点的原因 。 （3）溶剂萃取法。用萃取剂RH可萃取废水中的铜离子，再加入20%的硫酸进行反萃取。 ①实验室进行萃取操作时，振荡静置后，需对分液漏斗放气，正确放气的图示为