2023届高三化学一轮复习训练题—化学反应原理综合题.pdf
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1、2023届 高 考 化 学 一 轮 训 练 题:化 学 反 应 原 理 综 合 题 1.(2022.安 徽 省 宣 城 市 第 二 中 学 模 拟 预 测)二 甲 醛 是 含 氢 量 高,廉 价 易 得,无 毒 的 优 良 制 氢 原 料,二 甲 醛 水 蒸 气 重 整 制 氢 体 系 中 会 发 生 如 下 反 应:主 反 应:CH3OCH3(g)+3H2O(g)6 H2(g)+2CO,(g)AH=+135kJ-m or反 应:CH,OCH,(g)C H4(g)+CO(g)+H2(g)(1)主 反 应 在 _(填“高 温”或 低 温”)下 能 自 发 进 行。已 知 主 反 应 的 机 理
2、分 为 两 步 步 骤 i:CH,OCH3(g)+H,O(g)2 C H,O H(g)A H,=+37kJ m o r1步 骤 i i:则 步 骤 i i的 热 化 学 方 程 式 为 o(q.ounusH300 325 350 375 400 425 450 550 650T/已 知:二 甲 醛 转 化 率=1-反 应 器 出 口 二 甲 醛 摩 尔 流 量 x反 应 器 进 口 二 甲 醛 摩 尔 流 量 尸=(反 应 器 出 口 氢 气 摩 尔 流 量 虱 选 择 忤 一(二 甲 醛 转 化 理 论 上 生 成 最 大 氢 气 摩 尔 流 量 X100%氢 收 率=二 甲 醛 转 化 率
3、 X氢 选 择 性(2)三 种 催 化 剂 中,催 化 活 性 最 好 的 催 化 剂 是 o 加 入 N i后,催 化 剂 的 稳 定 性(填“上 升”或 下 降”)(3)向 恒 压 为 p(非 恒 容)的 体 系 中 充 入 物 质 的 量 之 比 为 1:3的 C H Q C H Jg)、应 0 出)发 生 二 甲 醛 水 蒸 气 重 整 制 氢 反 应,测 得 在 催 化 剂 HZSM-5催 化 下 反 应 达 到 平 衡 时,二 甲 醛 转 化 率 为 2 5%,且 产 物 中 n(CO2):n(CH4)=8:l o 能 判 断 该 反 应 达 到 平 衡 状 态 的 标 志 为(填
4、 字 母)。A.混 合 气 体 中 各 物 质 分 压 保 持 不 变 B.混 合 气 体 的 密 度 保 持 不 变 C.混 合 气 体 平 均 摩 尔 质 量 保 持 不 变 D.消 耗 ImolCH30cH,时,有 2moic。?生 成 反 应 达 到 平 衡 时,H Q 的 转 化 率 为,二 甲 醛 水 蒸 气 重 整 制 氢 主 反 应 的 K p=(列 出 含 p 的 计 算 式 即 可)。2.(2022.全 国.模 拟 预 测)研 究 烟 气 的 脱 硝(除 NOJ、脱 硫(除 SO技 术 有 着 积 极 的 环 保 意 义(l)将 含 硫 烟 气 通 入 含 FeSO4/Fe
5、2(SO4)3、MnO?粉 末 的 浊 液 中,可 实 现“脱 硫”,其 过 程 表 示 如 图:(2)SC R技 术(如 图)可 有 效 降 低 柴 油 发 动 机 的 氮 氧 化 物 排 放,其 原 理 为:尿 素 CO(N H J 水 溶 液 热 分 解 为 N&和 CO2。60g尿 素 理 论 上 可 处 理 标 况 下 LNO,氧 化 处 理 后 的 尾 气(N02,O2等)尿 素 水 溶 液 SCR催 化 反 应 器 H2O 以 NaClO溶 液 作 为 吸 收 剂 利 用 如 图 喷 淋 吸 收 塔 进 行 一 体 化“脱 硫”、脱 硝”,当 烟 气 中 进 入 吸 收 塔 s
6、o?和 N O的 体 积 比 为 3:2时,若“脱 硫 率”、脱 硝 率”均 为 1 0 0%,则 流 出 的 吸 收 液 中 c(S O j):c(NO;):c(C r)之 比 为 _NaClO溶 液 喷 淋 吸 收 塔(4)工 业 上 废 气 中 SO2可 用 Na2c 0,溶 液 吸 收,反 应 过 程 中 溶 液 组 成 变 化 如 图 所 示 吸 收 中 期(A f B 点)发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 C 点 时 吸 收 液 中 所 含 溶 质 NaSO、与 NaHSO,的 物 质 的 量 之 间 的 关 系 是 n(N a2so3)n(NaHSO.)(填“”、“-1
7、04kJ.mo r,气 态 丙 烯 的 标 准 生 成 焰 A H.=+1 9.8 k J.m o J,单 质 的 标 准 生 成 焰 为 零。AH=生 成 物 的 标 准 生 成 熔 总 和-反 应 物 的 标 准 生 成 焰 总 和,则 上 述 反 应 的 A H=k J mor1(2)T;C 时,将 ImolCH3cH2cH3(g)充 入 某 恒 容 刚 性 密 闭 容 器 中,在 催 化 作 用 下 发 生 无 氧 脱 氢 反 应。用 压 强传 感 器 测 出 容 器 内 体 系 压 强 随 时 间 的 变 化 关 系 如 表 所 示:时 间/min0 60 120 180 240 3
8、00 360压 强/kPa100 136 163 178 180 180 180 已 知:v=Ap/At.前 060min,用 H?的 分 压 变 化 表 示 上 述 脱 氢 反 应 的 平 均 反 应 速 率 为 kPa/min。T C 时,反 应 的 平 衡 常 数 K J kPa(Kp为 用 各 气 体 分 压 代 替 气 体 的 浓 度 表 示 的 平 衡 常 数,分 压=总 压 x物 质 的 量 分 数)已 知:C 02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)AH=-MlkJ.mol-10在 T;C 时,向 体 积 可 变 的 恒 压 密 闭 容 器 中 通 入 一 定 量 的 C
9、O?(g),有 助 于 提 高 丙 烯 产 率。原 因 是(3)丙 烷 在 有 氧 气 参 与 的 条 件 下 也 可 以 发 生 脱 氢 反 应:2cH3cH2cH3(g)+C)2(g)2 C H3CH=C H2(g)+2H2O(g)。下 列 说 法 正 确 的 是 A.相 对 于 丙 烷 直 接 催 化 脱 氢 法,有 氧 气 催 化 脱 氢,反 应 更 容 易 进 行 B.相 同 条 件 下,氢 气、丙 烯、丙 烷 三 种 气 体 中,还 原 性 最 强 是 氢 气 C.恒 温 恒 容 下,当 混 合 气 体 的 密 度 不 再 随 时 间 改 变 时,说 明 反 应 达 到 其 限 度
10、 D.通 入 更 多 的 氧 气,有 利 于 提 高 丙 烷 转 化 率,提 高 丙 烯 的 产 率(4)科 学 家 研 究 开 发 了 利 用 太 阳 能 在 酸 性 介 质 中 将 工 业 排 放 的 CO,电 催 化 获 得 丙 烯 的 技 术,有 利 于 实 现“碳 中 和“,原 理 如 图 所 示 8?阴 极 的 电 极 反 应 式 为.4.(2022.福 建.一 模)雾 霾 中 的 N O 对 人 体 健 康 有 严 重 危 害,一 种 新 技 术 用 H2还 原 N O 的 反 应 原 理 为:2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)A H0.回 答 下 列 问 题:
11、(1)该 反 应 的 能 量 变 化 过 程 如 图:2NO(g)2H2(g)a kJ-mol1 b kJ-m ol1 2 N(g)c kJ m o l1 N2(g)1 2O(g)一 A 4 H(g)d k Jm o r1A 2H20(g)H=(用 图 中 字 母 表 示)。(2)该 反 应 的 机 理 如 下:2NO(g)BN2O2(g)(快)N2O2(g)+H2(g)U N 2(Xg)+H2O(g)(慢)N2O(g)+H2(g)U N 2(g)+Hz0(g)(快)下 列 各 反 应 的 活 化 能 最 大 的 是 _X填 标 号)。A.反 应 的 正 反 应 B.反 应 或 的 正 反 应
12、 C.总 反 应 的 正 反 应 D.总 反 应 的 逆 反 应(3)现 向 甲、乙、丙 三 个 体 积 均 为 2 L 的 密 闭 容 器 中 加 入 一 定 量 H2和 N O 发 生 反 应,为 研 究 H2和 N O 最 合 适 的 起 始 投 料 比,分 别 在 T|、T2、T3 进 行 实 验(TT2T3),结 果 如 图。京、科 3裁 巡 洋 SON1009080706050403020100 1 2 3 4 5n(H2):n(NO)其 中 T/C的 实 验 结 果 所 对 应 的 曲 线 是(填 标 号);当 曲 线 X、Y、Z 达 到 相 同 的 N O 平 衡 转 化 率
13、时,对 应 的 反 应 温 度 与 投 料 比 的 规 律 是。T2 时,若 充 入 H2、N O 分 别 为 5mol、2 m o h 容 器 内 的 压 强 为 poPa,反 应 进 行 到 5min时 达 平 衡,该 反 应 的 平 衡 常 数 Kp=P a(用 平 衡 分 压 代 替 平 衡 浓 度 写 出 计 算 表 达 式,分 压=总 压 x物 质 的 量 分 数)。(4)可 利 用 如 图 装 置,模 拟 电 化 学 方 法 除 去 雾 霾 中 的 N O、SO2,则 a 极 为 极(填 阳 或 阴),b极 的 电 极 反 应 式 为 o5.(2023 广 东 惠 州 一 中 模
14、 拟 预 测)乙 烯 是 生 产 塑 料 和 合 成 橡 胶 的 重 要 有 机 原 料,乙 苯 催 化 脱 氢 制 备 苯 乙 烯 是 目 前 生 产 苯 乙 烯 的 主 要 方 法,反 应 如 下:C H 2 c H 3 餐”-C H=C H2(g)+H2(g)AH,=+124kJ.moK1(1)工 业 上,通 常 在 乙 苯 蒸 气 中 掺 混 水 蒸 气,反 应 温 度 维 持 在 6(X),并 保 持 体 系 总 压 为 常 压 的 条 件 下 进 行 反 应。在 不 同 反 应 温 度 下,乙 苯 的 平 衡 转 化 率 和 某 催 化 剂 作 用 下 苯 乙 烯 的 选 择 性(
15、指 除 了 H?以 外 的 产 物 中%、裁 至 姒 窗 阕 3波 一 般 控 制 原 料 气 中 水 油 比 n(水)/n亿 利 为 9:1,若 水 油 比 增 大,乙 苯 的 平 衡 转 化 率(填“增 大”或“减 小”),理 由 是。控 制 反 应 温 度 为 6(X)的 理 由 是。(2)某 研 究 机 构 用 CO?代 替 水 蒸 气 开 发 了 绿 色 化 学 合 成 工 艺。反 应 方 程 式 为:CH2cH3(g)+CO2(g)兽(Y c H=C H2(g)+CO(g)+H2O(g)AH,反 应 历 程 如 图:已 知:CO(g)+H2O(g)C O2(g)+H2(g)AH3=
16、-4 k J moE1。则 4氏=kJ.m or1。催 化 剂 表 面 酸 碱 性 对 乙 苯 脱 氢 反 应 性 能 影 响 较 大,根 据 反 应 历 程 分 析,如 果 催 化 剂 表 面 碱 性 太 强,对 反 应 造 成 的 影 响 为:(说 出 一 点 即 可)。一 定 温 度 下,向 恒 容 密 闭 容 器 中 充 入 2m oi乙 苯 和 2 m o i c 起 始 压 强 为 p。,平 衡 时 容 器 内 气 体 总 物 质 的 量 为 5 m o l,乙 苯 的 转 化 率 为,用 平 衡 分 压 代 替 平 衡 浓 度 表 示 的 化 学 平 衡 常 数 Kp=。(己 知
17、:气 体 分 压=气 体 总 压 x气 体 体 积 分 数)6.(2022湖 南 永 州 一 模)氮 氧 化 合 物 的 处 理 对 建 设 生 态 文 明 具 有 重 要 意 义,可 采 用 多 种 方 法 消 除。方 法 一:氢 气 还 原 法(1)已 知 比 在 催 化 剂 R h表 面 还 原 N O的 部 分 反 应 机 理 如 表:基 元 反 应 活 化 能 Ea(kJ mor)H2(g)+Rh(s)+Rh(s)-H(s)+H(s)12.6N(s)+N(s)-N2(s)+Rh(s)+Rh(s)120.9OH(s)+Rh(s)H(s)+O(s)37.7H(s)+H(s)一 H?(g)
18、+Rh(s)+Rh(s)77.8NO 一 NO(g)+Rh(s)108.9 基 元 反 应 H2+Rh(s)+Rh(s)H(s)+H(s)的 焙 变 A H=kJ/moL 低 温 时,使 用 催 化 剂 Pt/A l-M-10-A,将 H2和 N O以 物 质 的 量 比 1:2 充 入 恒 温 刚 性 容 器 中,发 生 反 应 H2(g)+2NO(g)N2O(g)+H2O(g)o 下 列 有 关 说 法 错 误 的 是。a.当 混 合 气 体 的 平 均 相 对 分 子 质 量 不 再 变 化 时 说 明 反 应 处 于 平 衡 状 态 b.任 意 时 刻,2 v正(NO)=v速(任 0)
19、c.若 向 容 器 内 充 入 少 量 0 2,平 衡 不 移 动 d.平 衡 后,向 容 器 中 按 照 物 质 的 量 比 1:2 再 充 入 H2和 N O,平 衡 向 右 移 动 将 H?、NO、O2按 体 积 比 3:2:1充 入 恒 温 恒 压(200、lOOkPa)容 器 中,发 生 反 应:4H2(g)+2NO(g)+O2(g)#N2(g)+4H2O(g),平 衡 时,N2的 体 积 分 数 为 0.1。N O 的 平 衡 转 化 率 为,平 衡 常 数 K p=(k P a)*以 分 压 表 示,分 压=总 压 x物 质 的 量 分 数)。方 法 二:一 氧 化 碳 还 原
20、法(2)将 等 物 质 的 量 的 N O 和 C O 分 别 充 入 盛 有 催 化 剂 和 的 体 积 相 同 的 刚 性 容 器,进 行 反 应 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)AH0,经 过 相 同 时 间 测 得 N O 的 转 化 率 如 图 所 示,图 中 cd段 转 化 率 下 降(3)已 知:H2s2O4是 一 种 弱 酸。利 用 下 图 装 置 可 处 理 燃 煤 烟 气 中 N O。阴 极 区 的 电 极 反 应 式 为 通 电 时,当 电 路 中 转 移 0.2mole,吸 收 的 N O 在 标 准 状 况 下 的 体 积 为 896mL。则 N
21、O 转 化 后 的 产 物 为 出 口 那 及 奥 H S。,较 浓 硫 酸 NO吸 收 柱.Pt阴 极、P t阳 极 烟 气 入 口 HSO3阳 离 子 交 换 膜 一 3硫 酸 溶 液 1 1 八 7.(2022新 疆 昌 吉 州 行 知 学 校 高 三 期 末)完 成 下 列 问 题(1)某 温 度 时,在 2L容 器 中 A、B 两 种 物 质 间 的 转 化 反 应 中,A、B 物 质 的 量 随 时 间 变 化 的 曲 线 如 图 所 示,由 图 中 数 据 分 析 得:该 反 应 的 化 学 方 程 式 为;反 应 开 始 至 4min时,B 的 平 均 反 应 速 率 为,A
22、的 转 化 率 为。4min时,反 应 是 否 达 到 平 衡 状 态?(填“是”或“否),8min时,v(正)v(逆)(填 或“=”)。(2)氮 是 地 球 上 含 量 丰 富 的 一 种 元 素,氮 及 其 化 合 物 在 工 农 业 生 产、生 活 中 有 着 重 要 作 用,合 成 氨 工 业 在 国 民 生 产 中 有 重 要 意 义。以 下 是 关 于 合 成 氨 的 有 关 问 题,请 回 答:平 衡 后,若 提 高 H?的 转 化 率,可 以 采 取 的 措 施 有 A.加 了 催 化 剂 B.增 大 容 器 体 积 C.降 低 反 应 体 系 的 温 度 D.加 入 一 定
23、量 N2(3)若 在 0.5L的 密 闭 容 器 中,一 定 量 的 氮 气 和 氢 气 进 行 如 下 反 应:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)A H 0,其 化 学 平 衡 常 数 K 与 温 度 T 的 关 系 如 表 所 示:T/200 300 400K Ki K20.5请 完 成 下 列 问 题:试 比 较 Ki、&的 大 小,Ki 七(填“”或“=”);400C时,反 应 2NH3(g)=N 2(g)+3H2(g)的 化 学 平 衡 常 数 为。当 测 得 NH3、N?和 H?物 质 的 量 分 别 为 3m01、2moi和 Imol时,则 该 反 应 的 v(Nz)正 _
24、 v(Nz)逆(填,或=)。8.(2022 河 北 卢 龙 县 第 二 高 级 中 学 高 三 期 末)氨 气 广 泛 应 用 于 化 肥、制 药、合 成 纤 维 等 领 域。I.工 业 上 可 由 氢 气 和 氮 气 合 成 氨 气。若 用=金 b、/上 分 别 表 示 N?、H?、N&和 固 体 催 化 剂,则 在 固 体 催 化 剂 表 面 合 成 氨 的 过 程 如 图 所 示:J 吸 附 9TE e q P E.,拿,甑 解 吸 嘴 啾,/厂/1-/T 1/I I-C 7 尸)节)7一 刀-1/7 _/771-I/771A B C(1)吸 附 后,能 量 状 态 最 高 的 是(填
25、序 号)。(2)结 合 上 述 过 程,一 定 温 度 下 在 固 体 催 化 剂 表 面 进 行 NH、的 分 解 实 验,发 现 N&的 分 解 速 率 与 其 浓 度 的 关 系 如 图 所 示。从 吸 附 和 解 吸 过 程 分 析,c。m o l 前 反 应 速 率 增 加 的 原 因 可 能 是;cm o l-L 之 后 反 应 速 率 降 低 的 原 因 可 能 是 I I.利 用 N&在 催 化 剂(V Q s-W O,。)作 用 下 将 皿 还 原 为 N?是 目 前 应 用 最 为 广 泛 的 氮 氧 化 物(NO*)净 化 方 法,其 原 理 是:主 板 应:4NH,(g
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