必刷題16 化學反應原理綜合題——【高考三輪沖刺】2023年高考化學考前20天沖刺必刷題（全國卷）（原卷版+解析版）-試卷下載-教習網(wǎng)

?2023高考化學考前名校必殺題（全國卷）
非選擇題基礎(chǔ)必殺

必殺16 化學反應原理綜合題（20題）

1．（2023·江蘇南通·統(tǒng)考一模）從廢脫硝催化劑(主要成分為、)中回收和，具有重要意義。
(1)碳氯化—氧化法提取。將粉碎后的催化劑渣料與過量焦炭混合投入高溫氯化爐充分反應，將生成的與其他氣體分離，并將其氧化得。該過程主要涉及以下反應：
反應I????????
反應Ⅱ??????????
已知常壓下的沸點為136.4℃，C的燃燒熱為，CO的燃燒熱為。
①反應I的_______。
②從反應I的混合體系中分離出的措施是_______。
③氯化爐中生成CO比生成更有利于轉(zhuǎn)化為，其原因是_______。
(2)堿溶法回收和，部分工藝流程如下：

“酸洗”時，轉(zhuǎn)化為或，“水解”后得到。
①寫出“熱堿浸取”時發(fā)生反應的離子方程式：_______。
②銳鈦型和金紅石型是最常見的兩種晶體類型，煅燒過程中，會發(fā)生“銳鈦型→金紅石型”轉(zhuǎn)化，固體質(zhì)量殘留率和晶型轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖1所示，晶型轉(zhuǎn)化過程中的能量變化如圖2所示。設計用“過濾”所得制備金紅石型的操作方案：_______，金紅石型的晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示。用“○”圈出所有位于晶胞體內(nèi)的原子_______。

③為測定回收所得樣品的純度，進行如下實驗：稱取2.000g樣品，用稀硫酸溶解、定容得100mL 溶液。量取20.00mL溶液放入錐形瓶中，加入10.00mL 0.5000 溶液(過量)，再用0.01000 標準溶液液定至終點，消耗標準溶液24.00mL。滴定過程中發(fā)生如下反應(均未配平)：；
計算樣品的純度_______(寫出計算過程)。
【答案】(1)???? -49???? 將含有、CO、的氣體混合物通過熱交換器降溫冷凝???? 與生成相比，生成CO使反應I的△S更大，更有利于反應正向進行
(2)???? ???? 用HCl酸洗，將生成的充分水解后，過濾、洗滌得到，在950℃下煅燒至恒重???? ???? 86.45%

【詳解】（1）①C的燃燒熱為，可得熱化學方程式：；CO的燃燒熱為，可得熱化學方程式：；由蓋斯定律可知：反應I可由2×Ⅲ-2×Ⅳ-Ⅱ得到，則，故答案為：-49；
②常壓下的沸點為136.4℃，從反應I的混合體系中分離出可將混合氣體降溫冷凝，使液化后與CO、分離，故答案為：將含有、CO、的氣體混合物通過熱交換器降溫冷凝；
③氯化爐中生成CO會使反應I的熵值增大的更多，更有利于反應正向移動，故答案為：與生成相比，生成CO使反應I的△S更大，更有利于反應正向進行；
（2）①熱堿浸取”時轉(zhuǎn)化為，反應離子方程式為：，故答案為：；
②用鹽酸酸洗后轉(zhuǎn)化為，經(jīng)水解生成，難溶于水，經(jīng)過濾、洗滌后得到，然后在950℃下煅燒至恒重即可得到；由晶胞結(jié)構(gòu)可知黑球有八個位于頂點，個數(shù)為，白球上下面各有2個，晶胞中含有的白球個數(shù)為，結(jié)合化學式及晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個黑球和2個白球應為體內(nèi)，才能滿足化學式配比，故答案為：用HCl酸洗，將生成的充分水解后，過濾、洗滌得到，在950℃下煅燒至恒重；；
③根據(jù)得失電子守恒可得：

，，，故答案為：86.45%。
2．（2023·云南曲靖·統(tǒng)考一模）氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動中起著重要的作用。同時，氮氧化物(NOx)是常見的大氣污染物，能引起霧霾、光化學煙霧、酸雨等環(huán)境問題。因此，研究氮氧化物(NOx)的無害化處理對治理大氣污染、建設生態(tài)文明具有重要意義。請按要求回答下列問題：
(1)“中國制造2025”是中國政府實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領(lǐng)。氮化鉻在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用?；鶓B(tài)鉻、氮原子的未成對電子數(shù)之比為__________。
(2)聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)也是氮的一種重要的化合物，是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相似，聯(lián)氨的第一步電離方程式為___________。
(3)研究氮氧化物(NOx)的無害化處理
I．CO還原NO2的反應原理如下：
已知：①NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH1= -234kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g)??????ΔH2= +179.5 kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=-112.3 kJ·mol-1
NO2與CO反應生成無污染氣體的熱化學方程式為__________________________。
II．用H2還原NO的反應為2H2(g) + 2NO(g)N2(g) + 2H2O(g) ΔH =-752 kJ·mol-1。為研究H2和NO的起始投料比對NO平衡轉(zhuǎn)化率的影響，分別在不同溫度下，向三個體積均為aL的剛性密閉容器中加入一定量H2和NO發(fā)生反應，實驗結(jié)果如圖：

①反應溫度T1、T2、T3從高到低的關(guān)系為______________________；
②T1溫度下，充入H2、NO分別為3mol、3mol，容器內(nèi)的壓強為w Pa，反應進行到10min時達平衡，0~ 10min內(nèi)N2的平均反應速率為_____________mol·L-1·s-1，該反應的平衡常數(shù)Kp=___________(寫出計算表達式，以分壓表示的平衡常數(shù)為Kp，某氣體分壓=總壓 ×某氣體物質(zhì)的量分數(shù))；
III．以鉑為電極，飽和食鹽水作電解液，對含有NO的煙氣進行脫氮的原理如圖所示，NO被陽極產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)氧化為，尾氣經(jīng)NaOH溶液吸收后排入空氣。NO被陽極產(chǎn)生的氧化性氣體氧化的原理為___________________________(用電極反應和離子方程式表示)

【答案】(1)2:1
(2)N2H4+H2O +OH-
(3)???? 2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)??ΔH=- 1227.8kJ/mol???? T3>T2>Tl???? 0.001/a???? 或???? 2C1--2e- =Cl2↑、3Cl2+8OH- +2NO = 2 +6Cl-+ 4H2O

【詳解】（1）鉻是24號元素，價電子排布為3d54s1，有6個未成對電子；氮是7號元素，價電子排布為2s22p3，有3個未成對電子；基態(tài)鉻、氮原子的未成對電子數(shù)之比為2:1；
（2）根據(jù)氨水的電離方程式，可知聯(lián)氨在水中第一步電離方程式為N2H4+H2O +OH-。
（3）I．①NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH1= -234kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g)??????ΔH2= +179.5 kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=-112.3 kJ·mol-1
NO2與CO反應生成無污染二氧化碳和氮氣，根據(jù)蓋斯定律，①×4-②+③得2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH= -234kJ·mol-1×4-179.5 kJ·mol-1-112.3 kJ·mol-1=- 1227.8kJ/mol。
II．
①正反應放熱，升高溫度，平衡逆向移動，NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，根據(jù)圖示，反應溫度T1、T2、T3從高到低的關(guān)系為T3>T2>Tl；
②根據(jù)圖示，T1溫度下，H2和NO的起始投料比為1:1時，NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，充入H2、NO分別為3mol、3mol，容器內(nèi)的壓強為w Pa，反應進行到10min時達平衡，

0~ 10min內(nèi)N2的平均反應速率為mol·L-1·s-1；平衡時的壓強為Pa，該反應的平衡常數(shù)Kp=；
III．陽極氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣2C1--2e- =Cl2↑，NO被氯氣氧化為，氯氣被還原為氯離子，根據(jù)得失電子守恒，反應的離子方程式為3Cl2+8OH- +2NO = 2 +6Cl-+ 4H2O。
3．（2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中?？家荒＃淠苁菢O具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗?021年我國制氫量位居世界第一。請回答：
(1)298K時，1 g 燃燒生成放熱121 kJ，1 mol 蒸發(fā)吸熱44kJ，表示燃燒熱的熱化學方程式為______。
(2)工業(yè)上，常用與重整制備。500℃時，主要發(fā)生下列反應：
I．
II．
①已知：??。向重整反應體系中加入適量多孔CaO，其優(yōu)點是______。
②下列操作中，能提高平衡轉(zhuǎn)化率的是______(填標號)。
A．加催化劑????????B．增加用量????
C．移除????????D．恒溫恒壓，通入惰性氣體
③500℃、恒壓()條件下，1 mol 和1 mol 反應達平衡時，的轉(zhuǎn)化率為0.5，的物質(zhì)的量為0.25 mol，則反應II的平衡常數(shù)______(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(3)實現(xiàn)碳達峰、碳中和是貫徹新發(fā)展理念的內(nèi)在要求，因此二氧化碳的合理利用成為研究熱點?？捎脷錃夂投趸荚诖呋瘎┳饔孟潞铣杉状迹?。
恒壓下，和的起始物質(zhì)的量之比為1∶3時，該反應甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。該反應的______0，甲醇的產(chǎn)率P點高于T點的原因為______。

(4)某種新型儲氫材料的晶胞如圖，八面體中心為M金屬離子，頂點均為配體：四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子。若其摩爾質(zhì)量為，則M元素為______(填元素符號)：在該化合物中，M離子的價電子排布式為______。

【答案】(1)
(2)???? 吸收二氧化碳有利于平衡正向移動，從而提高甲烷的轉(zhuǎn)化率???? CD???? 7
(3)???? p2>p1???? 溫度超過600℃時，副反應進行程度較大，CO2的轉(zhuǎn)化率上升
(5)???? 1???? 減小投料比[c(CO2)：c(H2O)](或及時移出產(chǎn)物)

【詳解】（1）常溫常壓下，H2和CH4的燃燒熱(ΔH)分別為-285.5kJ ·mol-1和-890.0 kJ ·mol-1，則有③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-571kJ ·mol-1，④CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH4=-890.0kJ ·mol-1，根據(jù)蓋斯定律可知，2′③-④+2′②可得反應CO2(g) +4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)，則ΔH1 =2′ΔH3-ΔH4+2′ΔH2=2′(-571kJ ·mol-1)-(-890.0kJ ·mol-1)+2′(+44.0kJ ·mol-1)=-164.0kJ ·mol-1。
（2）同溫同體積下，氣體的壓強和氣體的物質(zhì)的量成正比，CO2、H2的起始分壓分別為15kPa、30kPa，某時刻測得H2O(g)的分壓為10kPa，Δp(H2O)=10kPa，則Δp(CO2)=5kPa，Δp(H2)=20kPa，此時，p(CO2)=10kPa，Δp(H2)=10kPa，v(CH4)=1.2×10-6′10′104kPa·s-1=0.12kPa·s-1，v(H2)=4v(CH4)=0.48kPa·s-1。
（3）如圖所示，隨著壓強增大，CO2的轉(zhuǎn)化率變化不大，CH4的產(chǎn)率逐漸減小，故CO2甲烷化應該選擇的壓強約為0.1MPa；CH4的產(chǎn)率小于CO2的轉(zhuǎn)化率的原因是有其他含碳的副產(chǎn)物生成。
（4）①CO2(g) +4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)是放熱反應，低溫時，主要發(fā)生該反應，該反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故p3＞p2＞p1；
②壓強為p1時，溫度低于600℃時，主反應進行程度大，該反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率下降，溫度超過600℃時，副反應進行程度較大，該反應是吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率上升。
（5）恒壓條件下，按c(CO2)：c(H2O)=1：2投料，并結(jié)合方程式可知，曲線a表示H2O的濃度變化，曲線b表示CO2的濃度變化，曲線c表示O2的濃度變化，曲線d表示CH4的濃度變化；350℃時，c(CO2)=c(CH4)，c(H2O)=c(O2)，K==1；為提高CO2的轉(zhuǎn)化率，除改變溫度外，還可采取的措施為減小投料比[c(CO2)：c(H2O)]，或及時移出產(chǎn)物。
5．（2023·廣東梅州·統(tǒng)考模擬預測）綜合利用化石燃料，提高利用率，有助于實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”。回答下列問題：
Ⅰ.利用-干重整反應不僅可以對天然氣資源綜合利用，還可以緩解溫室效應對環(huán)境的影響。該反應一般認為通過如下步驟來實現(xiàn)：
①
②
上述反應中C(ads)為吸附活性炭，反應歷程的能量變化如圖所示：

(1)-干重整反應的熱化學方程式為___________(選用、、、、的關(guān)系式表示反應熱)，反應Ⅱ是___________(填“慢反應”或“快反應”)。
(2)在恒壓條件下，等物質(zhì)的量的(g)和(g)發(fā)生干重整反應時，各物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。已知在干重整中還發(fā)生了副反應：????，則表示平衡轉(zhuǎn)化率的是曲線___________(填“A”或“B”)，判斷的依據(jù)是___________。

Ⅱ.在一密閉容器中，通入1mol 和3mol (g)發(fā)生甲烷的水蒸氣重整反應。甲烷的水蒸氣重整涉及以下反應：
③
④
(3)如圖所示，壓強為kPa，溫度低于700℃時，加入CaO可明顯提高平衡體系混合氣中的物質(zhì)的量，原因是___________。

(4)500℃時，反應相同時間后測得的轉(zhuǎn)化率隨壓強的變化如圖所示。則圖中E點和G點的濃度大小關(guān)系為c(G)___________c(E)(填“>”“???? 0.75
(5)CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2

【詳解】（1）-干重整反應生成CO和H2，由圖可知反應物的能量高于生成物，該反應為吸熱反應，=生成物能量-反應物能量=E3-E1，熱化學方程式為：+=2CO+ 2H2 =E3-E1；由圖可知，反應Ⅱ的活化能小于反應Ⅰ，反應Ⅱ是快反應。
（2）等物質(zhì)的量的CH4(g)和CO2(g)發(fā)生干重整反應+=2CO+ 2H2，同時還發(fā)生了副反應：CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)，則CO2的轉(zhuǎn)化率大于，則表示CH4平衡轉(zhuǎn)化率的是曲線B。
（3）壓強為P0kPa，溫度低于700℃時，加入CaO和反應使?jié)舛冉档?，反應④平衡正向移動，平衡體系混合氣中H2的物質(zhì)的量增大。
（4）溫度、投料量相同，由圖乙可看出E、G兩點CH4轉(zhuǎn)化率相同，可知E、G兩點CH4物質(zhì)的量相等，但G點壓強大，所以G點對應的體積小，CH4的濃度大，即c(G) >c( E)；500℃ 時由圖甲可知平衡時n( H2) =2.1 mol，由圖乙可知，相同反應時間，G點CH4轉(zhuǎn)化率小于F點，但G點壓強大于F點，則G點已達到平衡，CH4平衡轉(zhuǎn)化率為0.6，列三段式：

平衡時氣體總物質(zhì)的量為：0.4mol+0.3mol+2.1mol+0.3mol+2.1mol=5.2mol，此溫度下反應③的壓力平衡常數(shù) 。
（5）由外接直流電源可以判斷是電解池，根據(jù)元素化合價變化，Ni- YSZ電極上發(fā)生CH4→H2+ CO2的轉(zhuǎn)變，則該電極為陽極，發(fā)生氧化反應,結(jié)合圖示，電極反應式為CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2。
6．（2023秋·寧夏銀川·高三六盤山高級中學?？计谀暗吞冀?jīng)濟”已成為全世界科學家研究的重要課題。為減小和消除對環(huán)境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學家加強了對創(chuàng)新利用的研究。
(1)已知：①??
②??
③??
寫出與反應生成和的熱化學方程式：_______。
(2)目前工業(yè)上有一種方法是用來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應原理，在容積為2 L的密閉容器中，充入和在一定條件下發(fā)生反應，測得、和的物質(zhì)的量(n)隨時間的變化如圖所示：

①從反應開始到平衡，的平均反應速率_______。
②下列措施能使的轉(zhuǎn)化率增大的是_______(選填編號)。
A．在原容器中再充入
B．在原容器中再充入
C．在原容器中再充入氦氣
D．使用更有效的催化劑
E.縮小容器的容積
F.將水蒸氣從體系中分離
(3)煤化工通常研究不同條件下CO轉(zhuǎn)化率以解決實際問題。已知在催化劑存在條件下反應：中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨及溫度變化關(guān)系如圖所示：

①上述反應的逆反應方向是_______反應(填“吸熱”或“放熱”)；
②對于氣相反應，用某組分(B)的平衡分壓()代替平衡濃度()也可以表示平衡常數(shù)(記作)，則該反應的的表達式為_______，提高，則_______(填“變大”、“變小”或“不變”)。使用鐵鎂催化劑的實際工業(yè)流程中，一般采用400℃左右，采用此溫度條件的原因可能是_______。
【答案】(1)??
(2)???? ???? BEF
(3)???? 吸熱???? ???? 不變???? 催化劑的活性在400℃左右最高

【詳解】（1）根據(jù)蓋斯定律②+③-2×①可知CO2與H2反應生成CH4?和H2O（g）的熱化學方程式 △H=-162 kJ·mol-1。故答案為：?????△H=-162 kJ·mol-1；
（2）①用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇的化學方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O，從反應開始到平衡，CO2的物質(zhì)的量變化了0.75mol，則物質(zhì)的量濃度變化0.75mol÷2L=0.375mol/L，反應在10min時達到平衡，v（CO2）=0.375mol/L÷10min=0.0375mol/L mol·L-1·min-1。
②A.在原容器中再充入1molCO2將使CO2的轉(zhuǎn)化率降低；B.在原容器中再充入1molH2，反應向正反應方向移動，會使CO2的轉(zhuǎn)化率升高；C.在原容器中再充入1mol氦氣，由于體積不變，所以濃度不變，因此對反應無影響；D.催化劑不能改變平衡狀態(tài)，只能改變反應速率；E.縮小容器的容積可以增大壓強，由于反應中反應物的化學計量數(shù)之和大于生成物，故反應會向正反應方向移動，使CO2的轉(zhuǎn)化率升高；F.將水蒸氣從體系中分離會使反應向正反應方向移動，使CO2的轉(zhuǎn)化率升高；故答案為：BEF；
（3）①從圖中可以看到，隨著反應溫度升高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故正反應是放熱反應，所以逆反應是吸熱反應。
②用平衡分壓（pB）代替平衡濃度（cB）表示平衡常數(shù)Kp=。提高，對Kp無影響，故Kp不變。使用鐵鎂催化劑的實際工業(yè)流程中，一般采用400?℃左右、=3～5，采用此條件的原因可能是：催化劑的活性溫度在400℃左右最高；
故答案為：吸熱；；不變；催化劑的活性在400℃左右最高；
7．（2023秋·山東菏澤·高三?？计谀┑幕厥张c利用是科學家研究的熱點課題，可利用與制備“合成氣(CO、)，還可制備甲醇、二甲醚、碳基燃料等產(chǎn)品。
(1)甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反應：
i.??????
ii.??????
iii.??????
①為標準摩爾生成焓，其定義為標準狀態(tài)下，由穩(wěn)定相態(tài)的單質(zhì)生成1mol該物質(zhì)的焓變。對于穩(wěn)定相態(tài)單質(zhì)，其為零。根據(jù)下表所示數(shù)據(jù)，計算反應的反應熱_______
物質(zhì)

CO

②在體積為的恒溫恒容密閉容器中，通入、和發(fā)生甲烷二氧化碳干式重整反應，達到平衡時，，，反應ⅲ的平衡常數(shù)_______(用含有a和b的代數(shù)式表示)。
(2)“合成氣”在催化劑作用下反應，可以直接合成甲醇：，測得相同時間內(nèi)甲醇產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖1所示。

溫度在800℃以上甲醇產(chǎn)率下降的原因是_______。
(3)利用“合成氣”合成甲醇后，甲醇脫水制得二甲醚的反應為：，當時，反應平衡常數(shù)，在密閉答器中加入一定量，反應到達平衡狀態(tài)時，體系中的物質(zhì)的量分數(shù)_______(填標號)。
a.????b.????c.????d.無法確定
(4)我國科技工作者發(fā)明了一種電化學分解甲烷制備的方法，其電化學反應原理如圖2所示。請寫出Ni-YSZ電極上發(fā)生的電極反應方程式：_______，標況下每分解，Ni電極產(chǎn)生的的物質(zhì)的量是_______。

【答案】(1)???? ????
(2)800℃后，溫度升高，催化劑活性(或選擇性)降低，反應速率減慢，甲醇產(chǎn)率降低；該反應為放熱反應，溫度升高，平衡向逆反應方向移動，甲醇產(chǎn)率降低
(3)c
(4)???? ????

【詳解】（1）①2--=2×()-()-()=；
②根據(jù)C元素守恒可得的物質(zhì)的量：n()=(1+3-a-b)mol =(4-a-b)mol；
根據(jù)O元素守恒可得的物質(zhì)的量：n()=(3×2+1-a-2b)mol =(7-a-2b)mol；
根據(jù)H元素守恒可得的物質(zhì)的量：n()==(a+2b-4) mol；
反應ⅲ的平衡常數(shù)==，故答案為：；；
（2）該反應為放熱反應，800℃以上反應達到平衡，繼續(xù)升溫平衡逆向移動，導致甲醇產(chǎn)率降低；同時溫度過高催化劑活性或選擇降低，導致反應速率減慢，甲醇的產(chǎn)率降低，故答案為：800℃后，溫度升高，催化劑活性(或選擇性)降低，反應速率減慢，甲醇產(chǎn)率降低；該反應為放熱反應，溫度升高，平衡向逆反應方向移動，甲醇產(chǎn)率降低；
（3）若體系中的物質(zhì)的量分數(shù)為，則和的物質(zhì)的量分數(shù)為，此時Qc=p2> p1???? 生成丙烯腈的反應是氣體分子總數(shù)增大的反應，壓強越大，平衡逆向移動，丙烯腈選擇性越低???? 20. 5???? 12. 5

【詳解】（1）根據(jù)ΔH=正反應活化能-逆反應活化能，由圖可知molN2(g)與molH2(g)生成1molNH3(1)的反應熱ΔH=254kJ-300kJ -20kJ=-66kJ/mol，則該反應的熱化學方程式為：N2(g)+ 3H2(g)2NH3(l) ΔH=-132 kJ/mol；
a.該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，降低氨氣的百分含量，故不符合題意；
b.將平衡體系中的氨氣分離出來，降低了氨氣的百分含量，同時反應速率減小，故不符合題意；
c.增大體系壓強，反應速率加快，同時平衡正向移動，??可以提高氨氣的百分含量，故符合題意；??
d.加入合適的催化劑，可以加快反應速率，但平衡不移動，不能增加氨氣的百分含量，故不符合題意；
故答案為：N2(g)+ 3H2(g)2NH3(l) ΔH=-132 kJ/mol；c；
（2）①該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，逆反應平衡常數(shù)增大，則L2表示逆反應的平衡常數(shù)與溫度變化關(guān)系，故答案為：L2；該反應的正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，逆反應的平衡常數(shù)增大；
②平衡時：v正= v逆，即k正·c(N2)·c3(H2) =k逆·c2(NH3)，，T0°C時，，又，可得：，故答案為：1；
（3）①由反應可知，主反應生成丙烯腈，且該反應是氣體分子總數(shù)增大的反應，壓強越大，平衡逆向移動，丙烯腈選擇性越低，結(jié)合圖像在溫度一定是壓強由過程中丙烯腈的選擇性增大，則壓強：p3>p2> p1，故答案為：p3>p2> p1；生成丙烯腈的反應是氣體分子總數(shù)增大的反應，壓強越大，平衡逆向移動，丙烯腈選擇性越低；
②設主反應消耗xmol，副反應消耗丙烷ymol，列三段式得：

由已知條件可得：x+y=1×90%=0.9；3x+y=2.5，解得：x=0.8，y=0.1
則平衡時：n()=0.1mol，n()=1.5-1.5x-y=0.2mol，n()=1-x=0.2mol，n()=0.8mol，n()=2.5mol，n()=0.1mol。
則平衡時C3H3N的分壓為；
副反應的Kp=；
故答案為：20.5；12.5；
11．（2023秋·內(nèi)蒙古包頭·高三統(tǒng)考期末）要實現(xiàn)在2060年前“碳中和”，利用CO2制備甲醇是極具前景的溫室氣體資源化研究領(lǐng)域。通過計算機分析，我們可從勢能圖(峰值數(shù)據(jù)是峰谷和峰值物質(zhì)能量的差值)認識CO2加氫制甲醇在銅基甲酸鹽催化條件下的反應路徑，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注，如圖1所示。

(1)可知CO2加氫制甲醇的ΔH_______ 0(填“大于” “等于”或“小于”) ，該歷程中最大能壘(活化能)E正=_______ eV，寫出該步驟的化學方程式_______。
(2)在CO2催化加氫制甲醇的反應歷程中，下列說法正確的________( 填標號)。
A．使用高活性催化劑可降低反應焓變，加快反應速率
B．不考慮H3COH* ，路徑中產(chǎn)生的含碳中間體種類有5種
C．中間體HCOO*一定比H2COO *更穩(wěn)定
D．增大催化劑表面積可提高CO2在催化劑表面的吸附速率
(3)向恒壓(3.0MPa)密閉裝置中通入反應物混合氣[混合比例V(CO2)：V(H2) =1：2]，測定在不同催化劑下甲醇的平均生成速率隨溫度的變化曲線，如圖2所示。

①圖2中甲醇的平均生成速率呈“拋物線”形狀的原因_______。
②當使用Ni5Ga3催化劑時，反應溫度由169°C升高到223°C，則兩種溫度下，甲醇的平均生成速率之比為＝_______。
(4)在CO2催化加氫制甲醇過程中也存在競爭性的反應：CO2(g) + H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH=+41 kJ?mol?1。在恒溫密閉容器中維持壓強和投料不變，將CO2和H2按一定流速通過反應器，二氧化碳轉(zhuǎn)化率和甲醇選擇性[x( CH3OH)% =]隨溫度變化關(guān)系如圖3所示。

①若233~251℃時催化劑活性受溫度影響不大，則235°C后圖中曲線下降的原因_______。
②某溫度時，向壓強為5.0 MPa的恒壓裝置中加入1molCO2(g)和3mol H2(g)反應并達到平衡狀態(tài)，CO2平衡轉(zhuǎn)化率為20% ，甲醇選擇性為50% ，則甲醇的平衡分壓為_______(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
【答案】(1)???? 小于???? 1.23???? HCOO* +H*=H2COO*[或HCOO* +H*+2H2(g)=H2COO* +2H2(g)]
(2)BD
(3)???? 隨溫度升高，反應速率加快，Ni5Ga3、 NiGa催化下甲醇的平均生成速率上升。過曲線拐點，可能是催化劑活性降低，也可能是放熱反應平衡逆向移動，使甲醇平均生成速率降低???? 2
(4)???? 主反應放熱，副反應吸熱；升溫使主反應平衡逆向移動程度大于副反應平衡正向移動程度，因而使CO2轉(zhuǎn)化率、甲醇選擇性下降???? 0.13MPa

【詳解】（1）根據(jù)圖中信息CO2加氫制甲醇的反應，反應物總能量大于生成物總能量，因此該反應是放熱反應即ΔH小于0，根據(jù)圖中正反應的能壘得到該歷程中最大能壘(活化能)E正=1.23eV，該步驟的化學方程式HCOO* +H*=H2COO* [或HCOO* +H*+2H2(g)=H2COO* +2H2(g)]；故答案為：小于；1.23；HCOO* +H*=H2COO* [或HCOO* +H*+2H2(g)=H2COO* +2H2(g)]。
（2）A．使用高活性催化劑可降低反應活化能，但不能降低反應焓變，故A錯誤；B．不考慮H3COH* ，路徑中產(chǎn)生的含碳中間體種類有HCOO*、H2COO *、H2COOH *、H2CO *、H3CO *共5種，故B正確；C．根據(jù)圖中信息中間體HCOO*的能量比H2COO *的能量高，根據(jù)能量越低越穩(wěn)定，因此H2COO *比HCOO*更穩(wěn)定，故C錯誤；D．CO2的吸附主要在催化劑表面上進行，催化劑表面積越大，吸附速率越快，故D正確；綜上所述，答案為：BD。
（3）①圖2中甲醇的平均生成速率呈“拋物線”形狀的原因是隨溫度升高，反應速率加快，Ni5Ga3、 NiGa催化下甲醇的平均生成速率上升。過曲線拐點，可能是催化劑活性降低，也可能是放熱反應平衡逆向移動，使甲醇平均生成速率降低；故答案為：隨溫度升高，反應速率加快，Ni5Ga3、 NiGa催化下甲醇的平均生成速率上升。過曲線拐點，可能是催化劑活性降低，也可能是放熱反應平衡逆向移動，使甲醇平均生成速率降低。
②當使用Ni5Ga3催化劑時，反應溫度由169°C升高到223°C，根據(jù)圖中信息得到甲醇的平均生成速率，則兩種溫度下，甲醇的平均生成速率之比為；故答案為：2。
（4）①若233~251℃時催化劑活性受溫度影響不大，則235°C后圖中曲線下降的原因主反應是放熱反應，副反應是吸熱反應；升溫使主反應平衡逆向移動程度大于副反應平衡正向移動程度，因而使CO2轉(zhuǎn)化率、甲醇選擇性下降；故答案為：主反應放熱，副反應吸熱；升溫使主反應平衡逆向移動程度大于副反應平衡正向移動程度，因而使CO2轉(zhuǎn)化率、甲醇選擇性下降。
②某溫度時，向壓強為5.0 MPa的恒壓裝置中加入1molCO2(g)和3mol H2(g)反應并達到平衡狀態(tài)，CO2平衡轉(zhuǎn)化率為20%，甲醇選擇性為50%，則生成n(CH3OH)＝0.1mol，n(CO)＝0.1mol，，，則剩余氫氣物質(zhì)的量為2.6mol，二氧化碳物質(zhì)的量為0.8mol，則甲醇的平衡分壓為；故答案為：0.13MPa。
12．（2023·四川瀘州·統(tǒng)考二模）鐵的化合物在工業(yè)中有重要價值?；卮鹣铝袉栴}：
(1)Fe(CO)5是一種重要的催化劑，制取反應為Fe(s)+5CO(g)=Fe(CO)5(g)，ΔH、=或
(8)4

【詳解】（1）用CO(g)和H2(g)合成CH3OH(g)反應的的化學方程式為：，反應方程式可由“反應A-反應B”合并得出，根據(jù)蓋斯定律得用CO(g)和H2(g)合成CH3OH(g)反應的的熱化學方程式為：。
（2）反應A的，，根據(jù)時反應能自發(fā)進行，反應A在低溫下可以自發(fā)進行。
（3）A．a(chǎn)、b點和的起始組成比相同，的轉(zhuǎn)化率與的成正比，因此轉(zhuǎn)化率。c點時增大了的起始濃度，平衡向正方向移動，增大了的平衡轉(zhuǎn)化率，但的轉(zhuǎn)化率卻減小，因此a、b、c三點H2轉(zhuǎn)化率：，A錯誤；
B．反應ΔH＜0，溫度升高，平衡向逆方向移動，CO的轉(zhuǎn)化率減小，因此，B錯誤；
C．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)知c點狀態(tài)對應的反應起始量是1molCO和4molH2，再通入1molCO和4molH2，相當于按起始量2mol和8mol通入容器內(nèi)進行反應，容器內(nèi)壓強增大，平衡向正方向移動，新平衡中H2的體積分數(shù)減小，C錯誤；
D．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)知a點狀態(tài)對應的反應起始量是1mol和1.5mol，平衡時轉(zhuǎn)化率為50%，列三段式得：

平衡常數(shù)，a點狀態(tài)下再通入0.5molCO和0.5molCH3OH，濃度商，體系仍處于平衡狀態(tài)，故平衡不移動，D正確；
故選D。
（4）①反應的，溫度升高，平衡向逆方向移動，N2的體積分數(shù)減小。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)知，投料比相同時，條件下平衡時N2的體積分數(shù)小于條件下的，故。平衡常數(shù)只受溫度影響，同一可逆反應，溫度相同時，平衡常數(shù)相同；溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，則a、b、c三點的平衡常數(shù)關(guān)系為：。
②設CO投入0.8mol/L，NO投入1.0mol/L進行反應，平衡時NO濃度減小了xmol/L，列三段式得：

則：，，因此NO的轉(zhuǎn)化率為：。
（5）b點時未到滴定終點，溶液中還存在，因此發(fā)生水解反應的離子是。
（6）c點時滴加的NaOH大于100mL，混合溶液中，溶液pH=7，，根據(jù)電荷守恒得：，結(jié)合上述關(guān)系得：。
（7）d點到e點時，溶液顯堿性是因為水解形成，水解促進水的電離，隨著加入的NaOH越來多，濃度減小，水解程度減小，對水的電離促進減小，因此水電離程度大小關(guān)系是d>e。
（8）根據(jù)得Cu(OH)2開始沉淀時，結(jié)合常溫下水的離子積得此時溶液中，則pH=4。

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