5年(2021-2025)高考1年模擬化學(xué)真題分類匯編專題12 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(原卷版)(黑吉遼蒙專用)_第1頁(yè)
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5年(2021-2025)高考1年模擬化學(xué)真題分類匯編PAGEPAGE1專題12化學(xué)反應(yīng)原理綜合題考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(5年5考)2025·黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古卷;2024·黑龍江、吉林、遼寧卷;2023·遼寧卷;2022·遼寧卷;2021·遼寧卷該題型一般取材于能源、環(huán)境保護(hù)、化工生產(chǎn)等情景,或者以元素化合物知識(shí)為載體,以工業(yè)生產(chǎn)為背景,通過某個(gè)氣相或者溶液中的可逆反應(yīng)切入。題目圍繞一個(gè)主題,以“拼盤”的形式呈現(xiàn),結(jié)合圖像、表格、數(shù)據(jù)、裝置等信息,綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及其影響因素、化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化、蓋斯定律及其應(yīng)用、熱化學(xué)方程式的書寫、原電池、電解池原理及其電極反應(yīng)式的書寫、水溶液中的離子平衡等知識(shí),甚至還融合考查氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng),涉及知識(shí)點(diǎn)較多,但各個(gè)小題又比較相對(duì)獨(dú)立。題目的綜合性強(qiáng),化學(xué)信息較多,設(shè)問角度靈活多變,側(cè)重考查考生接受、整合信息的能力、應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。1.(2025·黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古卷)乙二醇是一種重要化工原料,以合成氣為原料合成乙二醇具有重要意義。Ⅰ.直接合成法:,不同溫度下平衡常數(shù)如下表所示。溫度298K355K400K平衡常數(shù)1.0(1)該反應(yīng)的0(填“>”或“<”)。(2)已知的燃燒熱分別為,則上述合成反應(yīng)的(用a、b和c表示)。(3)實(shí)驗(yàn)表明,在500K時(shí),即使壓強(qiáng)(34MPa)很高乙二醇產(chǎn)率(7%)也很低,可能的原因是(答出1條即可)。Ⅱ.間接合成法:用合成氣和制備的DMO合成乙二醇,發(fā)生如下3個(gè)均放熱的連續(xù)反應(yīng),其中MG生成乙二醇的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。(4)在2MPa、催化、固定流速條件下,發(fā)生上述反應(yīng),初始?xì)漉ケ?,出口處檢測(cè)到DMO的實(shí)際轉(zhuǎn)化率及MG、乙二醇、乙醇的選擇性隨溫度的變化曲線如圖所示[某物質(zhì)的選擇性]。①已知曲線Ⅱ表示乙二醇的選擇性,則曲線(填圖中標(biāo)號(hào),下同)表示DMO的轉(zhuǎn)化率,曲線表示MG的選擇性。②有利于提高A點(diǎn)DMO轉(zhuǎn)化率的措施有(填標(biāo)號(hào))。A.降低溫度

B.增大壓強(qiáng)C.減小初始?xì)漉ケ?/p>

D.延長(zhǎng)原料與催化劑的接觸時(shí)間③483K時(shí),出口處的值為(精確至0.01)。④A點(diǎn)反應(yīng)的濃度商(用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替濃度計(jì)算,精確至0.001)。2.(2024·黑龍江、吉林、遼寧卷)為實(shí)現(xiàn)氯資源循環(huán)利用,工業(yè)上采用催化氧化法處理廢氣:。將和分別以不同起始流速通入反應(yīng)器中,在和下反應(yīng),通過檢測(cè)流出氣成分繪制轉(zhuǎn)化率()曲線,如下圖所示(較低流速下轉(zhuǎn)化率可近似為平衡轉(zhuǎn)化率)。回答下列問題:(1)0(填“>”或“<”);℃。(2)結(jié)合以下信息,可知的燃燒熱。

(3)下列措施可提高M(jìn)點(diǎn)轉(zhuǎn)化率的是_______(填標(biāo)號(hào))A.增大的流速 B.將溫度升高C.增大 D.使用更高效的催化劑(4)圖中較高流速時(shí),小于和,原因是。(5)設(shè)N點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為平衡轉(zhuǎn)化率,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)(用平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替平衡濃度計(jì)算)(6)負(fù)載在上的催化活性高,穩(wěn)定性強(qiáng),和的晶體結(jié)構(gòu)均可用下圖表示,二者晶胞體積近似相等,與的密度比為1.66,則的相對(duì)原子質(zhì)量為(精確至1)。3.(2023·遼寧卷)硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。(1)我國(guó)古籍記載了硫酸的制備方法——“煉石膽(CuSO4·5H2O)取精華法”。借助現(xiàn)代儀器分析,該制備過程中CuSO4·5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況,數(shù)值已省略)如下圖所示。700℃左右有兩個(gè)吸熱峰,則此時(shí)分解生成的氧化物有SO2、和(填化學(xué)式)。

(2)鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下),副產(chǎn)物為亞硝基硫酸,主要反應(yīng)如下:NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2(ⅰ)上述過程中NO2的作用為。(ⅱ)為了適應(yīng)化工生產(chǎn)的需求,鉛室法最終被接觸法所代替,其主要原因是(答出兩點(diǎn)即可)。(3)接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.9kJ·mol-1(ⅰ)為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度,繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率(α)下反應(yīng)速率(數(shù)值已略去)與溫度的關(guān)系如下圖所示,下列說法正確的是。

a.溫度越高,反應(yīng)速率越大b.α=0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率c.α越大,反應(yīng)速率最大值對(duì)應(yīng)溫度越低d.可根據(jù)不同下的最大速率,選擇最佳生產(chǎn)溫度(ⅱ)為提高釩催化劑的綜合性能,我國(guó)科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行了改良。不同催化劑下,溫度和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下圖所示,催化性能最佳的是(填標(biāo)號(hào))。

(ⅲ)設(shè)O2的平衡分壓為p,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為αe,用含p和αe的代數(shù)式表示上述催化氧化反應(yīng)的Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)。4.(2022·遼寧卷)工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破,目前已有三位科學(xué)家因其獲得諾貝爾獎(jiǎng),其反應(yīng)為:?;卮鹣铝袉栴}:(1)合成氨反應(yīng)在常溫下(填“能”或“不能”)自發(fā)。(2)溫(填“高”或“低”,下同)有利于提高反應(yīng)速率,溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率,綜合考慮催化劑(鐵觸媒)活性等因素,工業(yè)常采用。針對(duì)反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾,我國(guó)科學(xué)家提出了兩種解決方案。(3)方案一:雙溫-雙控-雙催化劑。使用雙催化劑,通過光輻射產(chǎn)生溫差(如體系溫度為時(shí),的溫度為,而的溫度為)。下列說法正確的是。a.氨氣在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡產(chǎn)率b.在“熱Fe”表面斷裂,有利于提高合成氨反應(yīng)速率c.“熱Fe”高于體系溫度,有利于提高氨的平衡產(chǎn)率d.“冷Ti”低于體系溫度,有利于提高合成氨反應(yīng)速率(4)方案二:復(fù)合催化劑。下列說法正確的是。a.時(shí),復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高b.同溫同壓下,復(fù)合催化劑有利于提高氨的平衡產(chǎn)率c.溫度越高,復(fù)合催化劑活性一定越高(5)某合成氨速率方程為:,根據(jù)表中數(shù)據(jù),;實(shí)驗(yàn)1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨過程中,需要不斷分離出氨的原因?yàn)?。a.有利于平衡正向移動(dòng)

b.防止催化劑中毒

c.提高正反應(yīng)速率(6)某種新型儲(chǔ)氫材料的晶胞如圖,八面體中心為M金屬離子,頂點(diǎn)均為配體;四面體中心為硼原子,頂點(diǎn)均為氫原子。若其摩爾質(zhì)量為,則M元素為(填元素符號(hào));在該化合物中,M離子的價(jià)電子排布式為。5.(2021·遼寧卷)苯催化加氫制備環(huán)己烷是化工生產(chǎn)中的重要工藝,一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng):Ⅰ.主反應(yīng):(g)+3H2(g)?(g)?H1<0Ⅱ.副反應(yīng):(g)?(g)?H2>0回答下列問題:(1)已知:Ⅲ.Ⅳ.2(g)+15O2(g)?12CO2(g)+6H2O(l)?H4Ⅴ.(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)?H5則(用、和表示)。(2)有利于提高平衡體系中環(huán)己烷體積分?jǐn)?shù)的措施有_______。A.適當(dāng)升溫 B.適當(dāng)降溫 C.適當(dāng)加壓 D.適當(dāng)減壓(3)反應(yīng)Ⅰ在管式反應(yīng)器中進(jìn)行,實(shí)際投料往往在的基礎(chǔ)上適當(dāng)增大用量,其目的是。(4)氫原子和苯分子吸附在催化劑表面活性中心時(shí),才能發(fā)生反應(yīng),機(jī)理如圖。當(dāng)中混有微量或等雜質(zhì)時(shí),會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)率降低,推測(cè)其可能原因?yàn)椤?5)催化劑載體中的酸性中心能催化苯及環(huán)己烷的裂解。已知酸性中心可結(jié)合孤電子對(duì),下圖中可作為酸性中心的原子的標(biāo)號(hào)是(填“①”“②”或“③”)。(6)恒壓反應(yīng)器中,按照投料,發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng),總壓為,平衡時(shí)苯的轉(zhuǎn)化率為α,環(huán)己烷的分壓為p,則反應(yīng)1的(列出計(jì)算式即可,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。1.(2025·遼寧省協(xié)作體·二模)甲烷化反應(yīng)為氫氣和碳氧化物反應(yīng)生成甲烷,是一種有效的溫室氣體減排手段。涉及的反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:反應(yīng)Ⅱ:反應(yīng)Ⅲ:積碳反應(yīng):(1)已知標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,由穩(wěn)定的單質(zhì)生成化合物的焓變。物質(zhì)a0。(2)時(shí),在固定容積的容器中充入和一定量的發(fā)生上述反應(yīng)(不考慮積碳反應(yīng)),平衡時(shí)和的轉(zhuǎn)化率及和的產(chǎn)率隨變化的情況如圖所示。①不能判斷體系達(dá)到化學(xué)平衡的是(填序號(hào))。A.容器內(nèi)的濃度之比為

B.氣體密度不再變化C.氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化

D.的值不再變化②圖中表示產(chǎn)率變化的曲線是(填標(biāo)號(hào)),A、C兩點(diǎn)的值相同,C點(diǎn)通過改變溫度達(dá)到A點(diǎn),則反應(yīng)Ⅰ的由大到小的順序是。③按向恒容容器內(nèi)投料,初始?jí)簭?qiáng)為,若僅發(fā)生Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)反應(yīng),后達(dá)到平衡時(shí)總壓為,的平衡轉(zhuǎn)化率為。的選擇性=%[的選擇性],反應(yīng)Ⅰ的(用分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(3)相同時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)率在高于一定溫度時(shí)降低,可能原因之一是催化劑活性降低,高溫導(dǎo)致催化劑活性降低的原因是。2.(2025·遼寧省撫順市六校協(xié)作體·三模)水煤氣變換反應(yīng)[

]與甲烷重整反應(yīng)均可制備,回答下列問題:(1)溫度為K時(shí),在容積相等的甲、乙兩恒容密閉容器中分別充入1mol和1mol,反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得反應(yīng)放出27.4kJ的能量,此時(shí)的物質(zhì)的量為mol,則

。(2)反應(yīng)為基元反應(yīng),其正、逆反應(yīng)速率分別表示為、,其中、分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)。則溫度為K時(shí),:若升高溫度,則(填“增大”“減小”或“不變”,下同)。,。(3)利用甲烷作為原料制備氫氣所涉及的反應(yīng)如下:Ⅰ.

Ⅱ.

Ⅲ.

向1L剛性容器中充入1.0mol和1.9mol,平衡時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率及和的選擇性隨溫度的變化如圖所示,已知的選擇性(各物質(zhì)的量均為平衡時(shí)的量)。①表示平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線為(填“”“”或“”)。②K下,平衡時(shí),的體積分?jǐn)?shù)為(列計(jì)算式即可,下同);反應(yīng)Ⅲ的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)。(是以各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代入平衡常數(shù)表達(dá)式所得到的平衡常數(shù))。3.(2025·遼寧省部分重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體·三模)汽車尾氣凈化裝置中CO和NO發(fā)生如下反應(yīng):ⅰ.

,ⅱ.

,ⅲ.

,(1)上述反應(yīng)的-T的線性關(guān)系如圖所示。(填“>”或“<”)0,反應(yīng)的K=(用、表示)。(2)在反應(yīng)器中充入CO(g)和NO(g),若只發(fā)生反應(yīng)ⅰ,改變下列一個(gè)條件能使CO平衡轉(zhuǎn)化率增大同時(shí)縮短達(dá)到平衡所用時(shí)間的是。A.升高溫度 B.加入催化劑 C.分離(g) D.增大壓強(qiáng)(3)將一定量的CO(g)和NO(g)充入恒容密閉容器,發(fā)生上述反應(yīng),在不同條件下達(dá)到平衡。在K時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率與的變化曲線,及時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率與T的變化曲線如圖所示。①表示時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率與T的變化曲線為曲線(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),A點(diǎn)后NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大的原因是。②將2molCO(g)和2molNO(g)充入1L恒容密閉容器,溫度保持,初始總壓強(qiáng)為100kPa,發(fā)生上述三個(gè)反應(yīng)。時(shí)反應(yīng)ⅲ的平衡常數(shù)K=0.06。三個(gè)反應(yīng)均達(dá)平衡時(shí),測(cè)得mol,則平衡時(shí)的物質(zhì)的量mol,反應(yīng)ⅱ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)(保留兩位有效數(shù)字)。4.(2025·遼寧省部分學(xué)?!と#┪覈?guó)力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和,將二氧化碳資源化尤為重要。回答下列問題:(1)資源化利用之一,涉及主要反應(yīng)如下:①

②則的。(2)資源化利用之二,以和為原料合成的主要反應(yīng)如下:I.

;II.

;III.

將和按物質(zhì)的量之比通入容積為VL的密閉容器中,假設(shè)只發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II,改變反應(yīng)溫度,分別測(cè)得、、(單位MPa)下的平衡轉(zhuǎn)化率()以及時(shí)生成、CO選擇性(S)的變化如圖甲[選擇性為目標(biāo)產(chǎn)物在總產(chǎn)物中的比率,即;]。①圖甲中a、b和c分別代表代表、、下隨溫度變化趨勢(shì)的曲線,則、、從小到大的關(guān)系為。②隨著溫度升高,a、b和c三條曲線接近重合的原因是。③P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)II的平衡常數(shù)(保留2位有效數(shù)字)。④恒溫恒容容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)II,下列說法不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號(hào))。A.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化B.相同時(shí)間段內(nèi)斷裂H—O與H—H的物質(zhì)的量之比為C.混合氣體的密度不變D.單位時(shí)間內(nèi)生成1molCO的同時(shí)生成(3)近年研究發(fā)現(xiàn),電催化和含氮物質(zhì)(等)在常溫常壓下合成尿素,有助于實(shí)現(xiàn)碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的溶液通至飽和,在電極上反應(yīng)生成,電解原理如圖乙所示。①電解時(shí),向(填“左”或“右”)側(cè)遷移。②以10.0A恒定電流工作30min,生成,該電解裝置的電解效率%。[計(jì)算結(jié)果精確到0.1,已知:電荷量電流時(shí)間(s);;。]5.(2025·遼寧省沈陽(yáng)市·二模)新型碳還原白云石煉鎂工藝分為“煉鎂”和碳化鈣“再生”兩階段,對(duì)應(yīng)的主要反應(yīng)如下:反應(yīng)①:反應(yīng)②:反應(yīng)③:回答下列問題:(1)反應(yīng)③的。(2)已知:,時(shí),反應(yīng)處于平衡態(tài);時(shí),反應(yīng)正向自發(fā)。反應(yīng)①和反應(yīng)③分別在時(shí),體系溫度與壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖。為獲得高純鎂應(yīng)從源頭上避免鎂蒸氣與接觸(即抑制反應(yīng)③發(fā)生),圖中陰影區(qū)域?yàn)樽罴压に嚄l件。①兩個(gè)反應(yīng)正向自發(fā)的區(qū)域應(yīng)分別位于對(duì)應(yīng)曲線的(填“上方”或“下方”)。②反應(yīng)①對(duì)應(yīng)的曲線為(填“a”或“b”),在時(shí),。③從平衡與速率視角綜合考慮,陰影區(qū)域?yàn)樽罴压に嚄l件的原因?yàn)椤?3)為優(yōu)化“煉鎂”階段的反應(yīng)條件,測(cè)定不同條件下、反應(yīng)后,鎂的還原率和如下表。已知:;實(shí)驗(yàn)組別實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3溫度125013501350壓強(qiáng)2000200040007297928010494①實(shí)驗(yàn)1所得氣體中,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(保留2位有效數(shù)字)。②上述五組實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)品純度最高的是實(shí)驗(yàn)(填標(biāo)號(hào))。6.(2025·遼寧省撫順市·二模)Ⅰ.二氧化碳綜合利用是碳達(dá)峰和碳中和的有效途徑之一,以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下:反應(yīng)Ⅰ:

反應(yīng)Ⅱ:

總反應(yīng)Ⅲ:

請(qǐng)回答下列問題:(1)反應(yīng)Ⅱ的(用具體數(shù)據(jù)表示)。(2)工業(yè)上使用氨氣生產(chǎn)尿素,在一個(gè)體積恒為1L的恒溫密閉容器中充入2molCO2和4molNH3的混合氣體,經(jīng)歷反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ合成CO(NH2)2,請(qǐng)回答下列問題:①對(duì)于反應(yīng)Ⅰ,下列方法可以判斷其達(dá)到平衡狀態(tài)的是。A.NH2CO2NH4質(zhì)量不再變化

B.氨氣的濃度不再變化C.NH3的體積百分含量不再變化

D.NH3和CO2的比例不再變化②混合氣體中氨氣體積分?jǐn)?shù)及氣體總濃度隨時(shí)間變化如圖所示,對(duì)于反應(yīng)Ⅰ從開始到B點(diǎn)氨氣的平均反應(yīng)速率為。Ⅱ.氨氣對(duì)于人類的發(fā)展至關(guān)重要,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)合成氨的反應(yīng)進(jìn)行研究,具體如下:(3)恒溫恒容的密閉容器中加入一定量的氨氣,在某催化劑表面上發(fā)生

,測(cè)得在同種催化劑下分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:編號(hào)反應(yīng)時(shí)間/minc(NH3)/mol·L-1表面積/cm20103060①a6.05.64.83.6②2a6.05.23.61.2根據(jù)組①數(shù)據(jù),隨著反應(yīng)進(jìn)行,c(NH3)減小,平均反應(yīng)速率(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)已知分壓=總壓×氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),用氣體分壓替代濃度計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)。p代表各組分的分壓,如p(B)=p·x(B),其中x(B)為平衡體系中B的體積分?jǐn)?shù)。一定條件下,向容器中充入5molN2和15molH2的混合氣體,發(fā)生反應(yīng)為,平衡時(shí)氨氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,平衡總壓強(qiáng)16MPa,計(jì)算該反應(yīng)的Kp=。(保留兩位有效數(shù)字)Ⅲ.亞鐵氰化鉀通常可以檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子的存在,生成普魯士藍(lán),俗稱鐵藍(lán),工業(yè)上作為染料和顏料。下圖表示普魯士藍(lán)的晶胞結(jié)構(gòu),該晶胞結(jié)構(gòu)中鐵原子位于立方體的每個(gè)頂角,氰根位于立方體的每一個(gè)邊上,一半鐵原子是鐵(二價(jià)),另一半鐵原子是鐵(三價(jià))。每隔一個(gè)立方體在立方體中心含有一個(gè)K+。(K+未標(biāo)記出)(5)請(qǐng)寫出普魯士藍(lán)的化學(xué)式:,晶胞中二價(jià)鐵離子的配位數(shù)為:。7.(2025·吉林省吉林市·二模)氮氧化物是一種嚴(yán)重的空氣污染物質(zhì),減少氮氧化物的排放是重要的研究工作。(1)汽車尾氣中含有較多的氮氧化物和不完全燃燒的CO,汽車三元催化器可以實(shí)現(xiàn)降低氮氧化物的排放量。汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化成兩種無(wú)污染的氣體:。已知:反應(yīng),若CO的燃燒熱△H為-283.5kJ/mol,則。(2)N2O是一種強(qiáng)溫室氣體,且易形成顆粒性污染物,研究N2O的分解對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要意義。碘蒸氣的存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:第一步:I2(g)→2I(g)(快反應(yīng))第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反應(yīng))實(shí)驗(yàn)表明,含碘時(shí)N2O分解速率方程(k為速率常數(shù)),下列表述正確的是_____。A.N2O分解反應(yīng)中,k值與是否含碘蒸氣有關(guān)B.第三步對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用C.第二步活化能比第三步小D.IO為反應(yīng)的催化劑(3)利用電化學(xué)方法在有機(jī)復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液(有水但不多)中通過微生物電催化將NO2有效地轉(zhuǎn)化為N2H4,裝置如圖1所示。陰極區(qū)電極反應(yīng)式;當(dāng)體系的溫度升高到一定程度,電極反應(yīng)的速率反而迅速下降,其主要原因是。(4)有氧條件下,NH3在硅基銅位點(diǎn)催化劑表面脫除煙氣中的NO,反應(yīng)機(jī)理如圖2所示,但本裝置有缺陷,反應(yīng)一段時(shí)間后反應(yīng)速率變慢甚至失效,分析原因。(5)近年來(lái),低溫等離子技術(shù)是在高壓放電下,O2產(chǎn)生O?自由基,O?自由基將NO氧化為NO2后,再用Na2CO3溶液吸收,達(dá)到消除NO的目的。實(shí)驗(yàn)室將模擬污染性空氣(N2、O2、NO)以一定流速通入低溫等離子體裝置。①等離子體技術(shù)在低溫條件下可提高NO的轉(zhuǎn)化率,原因是。②其他條件相同,等離子體的電功率與NO的轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖所示:當(dāng)電功率大于30W時(shí),NO轉(zhuǎn)化率下降的原因可能是(用化學(xué)方程式解釋)。8.(2025·東北三省四市教研聯(lián)合體·一模)二氧化碳加氫的高值化利用是解決全球氣候變暖和能源短缺問題的重要舉措。乙烯、甲醇、二甲醚等基礎(chǔ)化工原料是二氧化碳加氫轉(zhuǎn)化的主要產(chǎn)品。Ⅰ.二氧化碳加氫制乙烯已知的燃燒熱為;的燃燒熱為;氣化需44kJ的能量。(1)寫出二氧化碳加氫制乙烯和的熱化學(xué)方程式。(2)該反應(yīng)在(填寫“低溫”、“高溫”或“任意溫度”)時(shí)能自發(fā)進(jìn)行。Ⅱ.二氧化碳加氫制二甲醚其中涉及的反應(yīng)有:ⅰ.

ⅱ.

ⅲ.

已知:生成物的選擇性:(3)在恒溫恒容條件下,將一定量的通入密閉容器中(含催化劑)發(fā)生上述反應(yīng)。下列能夠說明該反應(yīng)體系已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是_____(填標(biāo)號(hào))。A. B.反應(yīng)ⅱ中C.混合氣體的密度不變 D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變(4)在恒壓(5.0MPa)密閉容器中充入4和發(fā)生反應(yīng),的平衡轉(zhuǎn)化率和生成物的選擇性隨溫度變化如圖所示(不考慮其他因素影響):①在條件下,計(jì)算反應(yīng)在下的平衡常數(shù)(保留三位有效數(shù)字)。②溫度高于,平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是。Ⅲ.用做催化劑時(shí)制備二甲醚的反應(yīng)機(jī)理如圖甲,在界面上的反應(yīng)歷程如圖乙,其反應(yīng)為,在界面上生成兩種自由基外還有水蒸氣產(chǎn)生。(5)圖乙表示的反應(yīng)歷程中,決速步驟為_____(填標(biāo)號(hào))。A. B. C. D.(6)界面上的反應(yīng)為。9.(2025·吉林省·二模)研究的轉(zhuǎn)化具有重要的意義。I.脫除汽車尾氣中NO和CO包括以下兩個(gè)反應(yīng):反應(yīng)i

反應(yīng)ⅱ

(1)反應(yīng)過程中各物質(zhì)相對(duì)能量如下圖1(TS表示過渡態(tài)):寫出和反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為。

圖1(2)將恒定組成的NO和CO混合氣體通入固定體積的反應(yīng)器內(nèi),在不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得反應(yīng)后體系內(nèi)各物質(zhì)的濃度隨溫度的變化如上圖2所示。①NO和CO的脫除應(yīng)選擇(填“高溫”或者“低溫”)。②圖中標(biāo)注的五個(gè)點(diǎn)中,處在表示的濃度變化曲線上的點(diǎn)是(填字母)。③450℃時(shí),該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除率=(保留3位有效數(shù)字,)。Ⅱ.將轉(zhuǎn)化為等化學(xué)品,是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一。已知:(3)T℃、100kPa條件下,在恒壓密閉容器中按體積比1:2通入和發(fā)生上述反應(yīng),的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)(用分?jǐn)?shù)表示)。(4)為提高效率,利用下圖3密閉裝置,按一定比例通入和在溶液中反應(yīng)制備,保持兩種氣體的壓強(qiáng)不變,反應(yīng)的反應(yīng)速率為v,反應(yīng)機(jī)理包含下列三個(gè)基元反應(yīng),各反應(yīng)的活化能。

圖3①在催化劑足量條件下,下列說法正確的是。A.增大的分壓,反應(yīng)速率明顯加快B.升高溫度,反應(yīng)速率一定增大C.增大氣體體系的壓強(qiáng),可提高平衡轉(zhuǎn)化率②實(shí)驗(yàn)測(cè)得:298K,下,反應(yīng)速率v隨催化劑濃度c的變化如圖4所示。時(shí),v隨c增大而增大;時(shí),v不再顯著增大,原因是。10.(2025·東北三省三校(哈爾濱師大附中、東北師大附中、遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué))·一模)工業(yè)合成氨反應(yīng)是在催化劑表面上進(jìn)行的,其反應(yīng)歷程如下(*表示吸附態(tài)):化學(xué)吸附:表面反應(yīng):脫附:其中,的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢,決定了合成氨的整體反應(yīng)速率?;卮鹣铝袉栴}:(1)①催化劑的選擇是合成氨的核心技術(shù)之一,使用催化劑1或催化劑2合成氨,產(chǎn)氨速率與溫度的關(guān)系如圖。根據(jù)由圖判斷,活化能(填“>”“=”“<”)。②分析說明原料氣中過量的理由(2)反應(yīng)到平衡時(shí),正、逆反應(yīng)的速率方程分別為:,為速率常數(shù),已知,據(jù)此計(jì)算(3)合成氨中所使用的原料氫氣可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品,在催化劑作用下主要發(fā)生以下反應(yīng)。甲醇的選擇性。I.II.①在恒容容器中溫度升高甲醇的選擇性(填:“增大”“減小”或“不變”)②恒溫恒容條件下,原料氣以物質(zhì)的量投料在初始?jí)簭?qiáng)為下進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)的選擇性為,轉(zhuǎn)化率為。則該條件下反應(yīng)II的分壓平衡常數(shù)。(對(duì)于氣相反應(yīng),用組分B的平衡代替,記作。,p為平衡總壓,為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。)(4)研究表明,對(duì)催化加氫也有一定催化效果,取干燥在氣條件下加熱,熱重分析顯示樣品一直處于質(zhì)量損失狀態(tài);X射線衍射分析結(jié)果表明隨著溫度升高,該晶胞邊長(zhǎng)變長(zhǎng),但鈰離子空間排列沒有發(fā)生變化。加熱后,當(dāng)失重率(損失的質(zhì)量/總質(zhì)量)為時(shí),每個(gè)晶胞擁有的的個(gè)數(shù)為。11.(2025·黑龍江省九師聯(lián)盟·三模)、、既是化工原料,也是重要的氮肥?;卮鹣铝袉栴}:(1)在酸催化下,與混合溶液發(fā)生的離子反應(yīng)為

。已知:則上述反應(yīng)的(用含的代數(shù)式表示)。(2)工業(yè)上,合成尿素的原理為

。①的鍵角由大到小的順序?yàn)?用“>”號(hào)連接)。②和的相對(duì)分子質(zhì)量相同,但是,在常溫常壓下,呈固態(tài),呈液態(tài),其主要原因是。③在體積可變的密閉容器中充入和,發(fā)生上述反應(yīng),平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)變化如圖所示。X代表(填“壓強(qiáng)”或“溫度”);在a、b、c三點(diǎn)中,平衡常數(shù)由大到小排序?yàn)?用“>”連接,下同)。在a、b、c三點(diǎn)中,正反應(yīng)速率由大到小排序?yàn)?。④某溫度下,?L恒容密閉容器中充入一定的和,發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)平衡轉(zhuǎn)化率為75%,此溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)。(3)將一定量的固體(含0.72g水)置于密閉恒容真空容器中,并充入和,其中的分壓為100kPa,在27℃下進(jìn)行干燥?,F(xiàn)為保證不分解,的分壓應(yīng)不低于kPa[已知,分解的平衡常數(shù)]。12.(2025·黑龍江省齊齊哈爾市·二模)為實(shí)現(xiàn)碳中和,將在一定條件下轉(zhuǎn)化為化工原料,其中和可發(fā)生如下兩個(gè)平行反應(yīng):I.

II.

(1)某反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)則該反應(yīng)的。(2)一定條件下,向恒壓密閉容器中以一定流速通入和混合氣體,平衡轉(zhuǎn)化率和選擇性[]隨溫度、投料比的變化曲線如圖所示。①表示平衡轉(zhuǎn)化率的曲線是(填“”或“”),平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高發(fā)生如圖變化的原因是。②生成的最佳條件是(填標(biāo)號(hào))。a.,

b.,c.,

d.,(3)一定溫度下,向恒壓密閉容器中通入和,充分反應(yīng)后,測(cè)得平衡轉(zhuǎn)化率為,選擇性為,該溫度下反應(yīng)I的平衡常數(shù)(為以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù))。(4)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。下圖是甲醇()燃料電池的工作原理示意圖。該燃料電池內(nèi)部電流的方向?yàn)?填“”/“”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為。13.(2025·黑龍江省九師聯(lián)盟·二模)加氫制備、涉及反應(yīng)如下:i.ii.iii.回答下列問題:(1)工業(yè)上,利用加氫合成的熱化學(xué)方程式為。(2)向反應(yīng)器中充入和,在催化劑、作用下發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖所示。溫度低于450℃時(shí),催化效率較高的催化劑是(填“”或“”),隨著溫度升高,、曲線相交,其主要原因可能是。(3)某溫度下,向恒容密閉容器中充入和,發(fā)生上述反應(yīng)i、ii、iii,起始?jí)簭?qiáng)為,達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率為60%,選擇性為50%,選擇性為25%。已知:乙醇的選擇性(、的選擇性同理)。)該溫度下,反應(yīng)iii的平衡常數(shù)(用分?jǐn)?shù)表示,用分壓計(jì)算的平衡常數(shù)為壓強(qiáng)平衡常數(shù),分壓等于總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)與在活化后的催化劑[催化劑活化:(無(wú)活性)(有活性)]表面可逆地發(fā)生反應(yīng)ii,其反應(yīng)歷程如圖所示。①對(duì)于制甲醇的過程,以下描述正確的是(填字母)。A.反應(yīng)中經(jīng)歷了、鍵的形成和斷裂B.加壓可以提高的平衡轉(zhuǎn)化率C.升高溫度有利于生成甲醇②與混合氣體以不同的流速通過反應(yīng)器,流速加快可減少產(chǎn)物中的積累,減少反應(yīng)(用化學(xué)方程式表示)的發(fā)生,減少催化劑的失活,提高甲醇選擇性。(5)用電解法也可以實(shí)現(xiàn)由制備乙醇。電解時(shí)電解質(zhì)溶液顯酸性,陰極的電極反應(yīng)式為。(6)干冰(固態(tài))的立方晶胞結(jié)構(gòu)中,處于頂點(diǎn)和面心,若晶胞參數(shù)為,表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則干冰晶體的密度為。14.(2025·黑龍江省教育學(xué)會(huì)示范性高中·一模)的綜合利用,對(duì)于資源綜合利用有重要意義。轉(zhuǎn)化為二甲醚()是常見的一種方式。加氫制總反應(yīng)可表示為:

△H。該反應(yīng)通過兩步完成:Ⅰ.

Ⅱ.

體系中同時(shí)發(fā)生副反應(yīng):Ⅲ.

請(qǐng)回答下列問題:(1)加氫制總反應(yīng)的△H=。(2)進(jìn)料比時(shí),不同壓強(qiáng)下平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖。四條曲線對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)、、和由大到小的順序?yàn)?,一定壓?qiáng)下,平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先減小后增大,原因是。當(dāng)反應(yīng)溫度高于350℃時(shí),幾條曲線重合,原因是。(3)一定溫度下,剛性密閉容器中,加入1mol和3mol發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得部分物質(zhì)的物質(zhì)的量如表所示:成分CO物質(zhì)的量/mol0.10.40.2平衡時(shí)轉(zhuǎn)化為的選擇性=%(選擇性是指生成指定物質(zhì)消耗的占消耗總量的百分比,結(jié)果保留一位小數(shù))。加氫制總反應(yīng)用摩爾分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)(列出計(jì)算式)。(已知反應(yīng)的,物質(zhì)i的摩爾分?jǐn)?shù)。)(4)一定壓強(qiáng)下,和的起始量一定時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)的選擇性隨溫度的變化如下圖所示。以下溫度,二甲醚產(chǎn)率最高的是_______。A.300℃ B.350℃ C.400℃ D.450℃15.(2025·黑龍江省齊齊哈爾市·一模)利用可再生能源和綠色氫氣將轉(zhuǎn)化為甲醇,可以減少碳排放同時(shí)將固定為有價(jià)值的化學(xué)品,是國(guó)家能源條件與環(huán)境現(xiàn)狀的共同選擇。所涉及的反應(yīng)如下:反應(yīng)1:

反應(yīng)2:

反應(yīng)3:

回答下列問題:(1)。(2)上述反應(yīng)中,反應(yīng)1的速率決定了總反應(yīng)速率。下圖用于表示該過程的能量與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系(部分已畫出)。請(qǐng)選擇圖(a)或圖(b),在虛線線框中將其補(bǔ)充完整。(3)有人提出“也適宜于工業(yè)合成甲醇”,判斷這種說法是否正確并說明原因(假設(shè)反應(yīng)的焓變和熵變不隨溫度的改變而變化)。(4)在傳統(tǒng)的熱反應(yīng)中,恒壓(壓強(qiáng)分別為3MPa、5MPa)下,按投料,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)3,改變反應(yīng)溫度,的平衡轉(zhuǎn)化率以及生成(或CO)選擇性(S)的變化如圖所示。已知:(或)選擇性。①隨著溫度升高,a、b兩條曲線接近重合的原因是。②下列有關(guān)反應(yīng)體系的說法中正確的是。A.當(dāng)?shù)姆謮翰辉俑淖儠r(shí),體系達(dá)到平衡狀態(tài)B.曲線表示的選擇性C.使用催化劑可以降低活化能,提高合成效率D.體系達(dá)到平衡后,壓縮體積,則反應(yīng)3平衡正向移動(dòng),反應(yīng)1平衡不移動(dòng)③點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)1的平衡常數(shù)(以分壓計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))(保留兩位有效數(shù)字)。④分子篩膜反應(yīng)器可提高反應(yīng)3的平衡轉(zhuǎn)化率、且實(shí)現(xiàn)選擇性,原理如圖所示。分子篩膜反應(yīng)器可提高轉(zhuǎn)化率的原因是。16.(2025·內(nèi)蒙古烏蘭察布市·二模)錳及其化合物在催化劑及金屬材料方面有重要的應(yīng)用。我國(guó)主要以菱錳礦(主要成分為,為、或)為原料,通過熱解法生產(chǎn)二氧化錳等錳基催化劑。(1)提取的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:已知:

,關(guān)系如下圖。①“焙燒”過程最大的是。A.

B.

C.②“焙燒”溫度應(yīng)控制在。(2)某溫度下,碳酸錳熱解制二氧化錳分兩步進(jìn)行:Ⅰ.

Ⅱ.

①焙燒制取的熱化學(xué)方程式是。②反應(yīng)達(dá)到平衡,保持溫度不變,縮小容器容積,體系重新達(dá)到平衡,下列說法正確的是。A.平衡常數(shù)減小

B.質(zhì)量不變

C.濃度不變

D.質(zhì)量減小(3)由原料氣(、)與煤粉在錳基催化劑條件下制乙炔,該生產(chǎn)過程是目前清潔高效的煤化工過程。已知:、在高溫條件還會(huì)分解生成碳與氫氣。發(fā)生部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(在、時(shí))如下:Ⅰ.

Ⅱ.

Ⅲ.

反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各氣體體積分?jǐn)?shù)和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線如下圖。①乙炔體積分?jǐn)?shù)在之前隨溫度升高而增大的原因可能是;1530K之后,乙炔體積分?jǐn)?shù)增加不明顯的主要原因可能是。②在體積為的密閉容器中反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為,則反應(yīng)的平衡常數(shù)(用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替平衡濃度)。17.(2025·內(nèi)蒙古赤峰市·二模)我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的“液態(tài)陽(yáng)光”計(jì)劃是通過太陽(yáng)能發(fā)電電解水制氫,再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫制備甲醇,發(fā)生反應(yīng)如下:反應(yīng)1:

反應(yīng)2:

(1)反應(yīng)

。(2)在恒溫恒容密閉容器中加入2mol和2mol,若只發(fā)生反應(yīng)1,則下列選項(xiàng)可以說明反應(yīng)1達(dá)到化學(xué)平衡的是a.的體積分?jǐn)?shù)不變

b.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變

c.總壓不變

d.速率:(3)溫度一定時(shí),若只發(fā)生反應(yīng)1,在1L容器中加入和,2min時(shí)達(dá)到平衡,生成為0.5mol,0~2min內(nèi),,此時(shí)再充入和,平衡移動(dòng)(填“正向”、“逆向”或“不”)。(4)不同壓強(qiáng)下,按照投料,同時(shí)發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,實(shí)驗(yàn)測(cè)定的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系如圖1所示。壓強(qiáng)、、由大到小的順序?yàn)?;時(shí)三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是。(5)在T℃、8MPa條件下,將、和2molAr充入反應(yīng)器,平衡后的轉(zhuǎn)化率和的選擇性[的選擇性]曲線如圖2所示,則反應(yīng)1的(列出計(jì)算式即可)。18.(2025·內(nèi)蒙古呼和浩特市·二模)“一碳化學(xué)”

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