2025届高三化学二轮复习冲刺训练-化学平衡专题
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【基础练习】
1.以锗矿石(NiS、ZnS、,含
等杂质)为主要原料制备Ge、Ni和
的工艺流程如下:
已知:①锗在硫酸中的存在形式:时主要为
,
时主要为
沉淀;
②和
(以
计)开始沉淀的pH分别为6.2和6.9,完全沉淀时的pH分别为8.2和8.9.
回答下列问题:
(1)“氧化酸浸”时,控制溶液,浸渣的主要成分为
和S,则
反应的离子方程式为 。
(2)“操作2”的名称为 。有人依据已知②认为可以直接调pH分离和
,以省去有机物使用时可能造成的污染,分析该方法是否正确 。
(3)“调pH、萃取”时,萃取原理为。在硫酸盐溶液中,该萃取剂对某些金属离子的萃取率[萃取率
]与pH的变化关系如图所示。在一定范围内,萃取率升高的原因是 。已知在
时,达到萃取平衡时,
。若在滤液中加入等体积萃取剂进行充分萃取,则
的萃取率为 %(保留两位有效数字)。
(4)“电解”制备Ni时,电解池的阴极电极材料为 (填化学式)。电解后的溶液可在工艺中循环使用,利用该电解液的操作单元为 (填标号)。
A.氧化酸浸 B.中和沉淀 C.调节pH、萃取 D.反萃取
2.N,N—二甲基甲酰胺(DMF)被广泛应用于溶剂领域,尤其在医药、农药及有机合成中有重要地位。一种基于固体催化剂的固定床反应工艺(DMF选择性高),直接利用
、
和
为原料合成
,反
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应如下:
主反应:+CO2(g)+H2(g)
+H2O(g)
+53
。
副反应:+CO2(g)+3H2(g)
+2H2O(g)
(1)已知部分共价键的键能如下表所示:
共价键 | C=O(有机物中) | |||
键能 | 413 | 436 | 728 | 464 |
则
。
(2)①由图a可知,当的掺杂量(最佳比例)=
时,所得催化剂在DMA转化率上表现出最佳性能;图b表示不同温度下该催化剂对反应的影响,选择温度
时,该催化剂的活性最高。
②由图b可知,当为最佳比例时,恒压下,随着温度的升高,DMA的转化率先增大、后减小,分析DMA的转化率变化的原因 。
③在恒压下,
、
和
按
投料进行反应。
点达到平衡时,DMA的转化率为
,忽略副反应,则主反应的
(列出计算式)。
(3)在为最佳比例及最佳温度下,DMA转化为DMF、TMA反应机理如图
所示;
加
转化为
、
(*表示吸附)的能量与反应过程如图d所示。
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①写出过渡态为“TS2”的基元反应方程式 。
②DMA反应时,TMA选择性低的原因是 。
3.请回答下列问题:
Ⅰ.在2L密闭容器内,t℃时发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在体系中,n(N2)随时间的变化如下表:
时间(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
N2的物质 的量(mol) | 0.20 | 0.10 | 0.08 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
(1)上述反应在第5min时,N2的转化率为 。
(2)用H2表示从0~2min内该反应的平均速率v(H2)= 。
(3)t℃时,在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果,判断该反应进行最慢的为_______。
A.v(NH3)=0.05 mol·L-1·min-1
B.v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1
C.v(N2)=0.02 mol·L-1·min-1
D.v(H2)=0.00l mol·L-1·s-1
Ⅱ.一种新型催化剂用于NO和CO的反应:2NO+2CO2CO2+N2.已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分条件已经填在下表中。
实验 编号 | t(℃) | NO初始浓 度(mol/L) | CO初始浓 度(mol/L) | 催化剂的比 表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.2×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 82 |
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