高考题型3【南方凤凰台·2022全国二轮高中化学复习 电子稿】

1、高考题型3化学反应原理综合1. (2021·佛山模拟三)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)yB(g)zC(g)，平衡时测得C的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得C的浓度变为0.90mol/L。下列有关判断不正确的是()A. C的体积分数增大了 B. A的转化率降低了C. 平衡向逆反应方向移动 D. xyz2. (2021·深圳龙岗一模)汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)CO(g)NO(g)CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是()A. 该反应过程可将有毒气体转变成无毒气体B. 使用

2、催化剂可以有效减少反应放出的热量C. 升高温度，可以提高NO2的平衡转化率D. 无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量3. (2021·安徽五校联考)在一定条件下，取一定量的A和B在恒容密闭容器中发生反应：aA(g)bB(s)mM(g)nN(g)HQkJ/mol。达到平衡时，M的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列有关判断正确的是()A. a>mnB. 达到平衡后，增大A的浓度将会提高A的转化率C. E点的平衡常数小于F点的平衡常数D. Q<04. (2021·山东济南4月检测)SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下：主反应：4NH3

3、(g)4NO(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g)H副反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是()A. 工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性B. 投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强C. 图中M点处(对应温度为210)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率D. 相同条件下选择高效催化剂，可以提高NO的平衡转化率5. (2021·河北模拟)一定条件下，反应H2(g)Br2(g)=2HBr(g)的速率方程为vkc(H2)c(Br2)c(HBr)，某温度下，该

4、反应在不同浓度下的反应速率如表。根据表中的测定结果，下列结论错误的是()c(H2)/(mol/L)c(Br2)/(mol/L)c(HBr)/(mol/L)反应速率0.10.12v0.10.428v0.20.4216v0.40.142v0.20.1c4vA. 表中c的值为4B. 、的值分别为1、2、1C. 反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大D. 在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低6. (2021·山东猜题卷)为了节能减排，提高资源的利用率，某探究实验采用CO和CO2合成乙醇燃料。(1) 采用CO和CO2与H2合成乙醇。已知：

5、2CO(g)4H2(g)=CH3CH2OH(l)H2O(g)H1296.6kJ/molCO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H241.2kJ/molH2O(g)=H2O(l)H344.0kJ/mol写出由CO2和H2反应合成CH3CH2OH(l)和H2O(l)的热化学方程式：_。(2) 采用CO和二甲醚催化合成乙醇。反应：CH3OCH3(g)CO(g)=CH3COOCH3(g)H4反应：CH3COOCH3(g)2H2(g)=CH3OH(g)C2H5OH(g)H5压强为pkPa时，温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示，则H4_(填“>”或“<”)0。 图甲 图乙温

6、度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图乙所示。在300K600K范围内，乙酸甲酯的百分含量逐渐增大，而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_。若压强为pkPa温度为800K时，向2L恒容密闭容器中充入1mol CH3OCH3和1mol CO发生反应，2min时达到平衡，则前2min内CH3COOCH3的平均速率为_，该条件下平衡常数K_。(3) CO2经催化加氢可以生成低碳烃，主要有以下两个竞争反应：反应：CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)反应：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)为分析催化剂对反应的选择性，在1L密闭容器中充入amol CO2和bmol

7、H2，测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。该催化剂在较低温度时主要选择_(填“反应”或“反应”)。化学反应CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)又称CH4CO2催化重整，该反应对温室气体的减排具有重要意义。科学家对上述反应提出如下反应历程(X代表一种或多种中间产物)：第一步：CH4CO2=X(慢反应)；第二步：X=2CO2H2(快反应)；则下列表述正确的是_(填序号)。A. 第一步中CH4与CO2的碰撞仅部分有效B. 总反应的反应速率取决于第一步C. 第二步反应活化能较低D. 升高温度，第一步反应速率减慢，第二步反应速率加快7. (2021·安徽安庆一模)氮氧化物和

8、SO2是大气主要污染物，研究它们的转化关系有利于防治污染。(1) 已知：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H113.0kJ/mol2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6kJ/molNO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H_(2) 氨氧化物破坏臭氧层原理：NOO3=NO2O2、NO2O=NOO2，常温下反应的平衡常数为K1，反应的平衡常数为K2，则反应O3O2O2的平衡常数K_。(用K1、K2表示)。一氧化氮在该反应中的作用是_。(3) 反应 2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)在0.1Mpa、450的恒压容器中测得相关数据如下表：起始原料气体积分数平衡混合气体积分数N

9、282%84.9%SO27%0.18%O211%7.86%SO307.06%该温度下用分压表示的平衡常数(气体分压总压x物质的量分数)Kp_(列出计算式)。写出一种能提高SO2平衡转化率的措施_。(4) 烟气同时脱硫脱硝是目前的发展趋势。一种ClO2气相氧化法烟气脱硫脱硝反应机理和速率常数(k)如下：脱硝：a. NO(g)ClO2(g)=NO2(g)ClO(g)H1k11.7×1011mL/(mol·s)b. NO(g)ClO(g)=NO2(g)Cl(g)H2k28.8×1012mL/(mol·s)脱硫：c. SO2(g)ClO2(g)=SO3(g)Cl

10、O(g)H3k32.1×104mL/(mol·s)d. SO2(g)ClO(g)=SO3(g)Cl(g)H4k46.9×1011mL/(mol·s)已知反应c、d的速率方程分别为v正k3·c(SO2)·c(ClO2)、v正k4·c(SO2)·c(ClO)，试判断两反应的活化能大小：E3_E4(填“”“”或“”)。控制脱硫速度的关键步骤是_反应(填“c”或“d”)。SO2、NO单独氧化及同时氧化对两气体氧化率变化如图，同时氧化对_气体的氧化率影响明显，结合以上反应及其速率常数分析原因_。8. (2021·武

11、汉四月)CH4CO2重整技术是实现“碳中和”的一种理想的CO2利用技术，具有广阔的市场前景、经济效应和社会意义。该过程中涉及的反应如下。主反应：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H1副反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.0kJ/mol回答下列问题：(1) 已知CH4、CO和H2的燃烧热H分别为890.3kJ/mol、283.0kJ/mol和285.8kJ/mol，该催化重整主反应的H1_kJ/mol。有利于提高CO2平衡转化率的条件是_(填标号)。A. 高温高压B. 高温低压C. 低温高压D. 低温低压(2) 在刚性密闭容器中，进料比分别等于1.0、1.5

12、、2.0，且反应达到平衡状态。 图甲 图乙甲烷的质量分数随温度变化的关系如图甲所示，曲线c对应的_；反应体系中，随温度变化的关系如图乙所示，随着进料比的增加，的值_(填“增大”“不变”或“减小”)，其原因是_。(3) 在800、101kPa时，按投料比1.0加入刚性密闭容器中，达平衡时甲烷的转化率为90%，二氧化碳的转化率为95%，则副反应的压强平衡常数Kp_(计算结果保留3位有效数字)。(4) 我国科学家设计了一种电解装置如图所示，能将二氧化碳转化成合成气CO和H2，同时获得甘油醛。则催化电极a为_极，催化电极b产生CO的电极反应式为_。9. (2021·安徽安庆三模)工业烟气、汽

13、车尾气中的氮氧化物(NOx)可由多种方法进行脱除。(1) 采用NH3作为还原剂，可将NOx还原成N2和H2O。在某催化剂的表面，NH3和NO的反应历程势能变化图如图(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。该反应历程包括四步基元反应：a. NH3NH3NO*b. NH3NO*NH2NO*H*c. NH2NO*H*HNNOH*H*d. HNNOH*H*H2O*N20(填“>”“”或“<”)。整个反应历程中的控速步骤为第_步(选填a、b、c或d)，其能垒(活化能)为_Kcal/mol。(2) 利用NaClO氧化吸收液可在脱除烟气中NOx的同时脱除SO2。研究发现在不同的初始pH条件下，吸收液

14、对流动烟气的脱硫效率都接近100%，而NO的脱除率如图所示。吸收液脱硫效果优于脱硝效果的可能原因是_(任写一条)。根据上图，下列有关说法正确的是_(填标号)。A. 增大压强，NO的转化率增大B. 从化学平衡的角度，采用Ca(ClO)2脱硫效果优于NaClOC. 起始pH2，脱硝效率随时间降低可能是因为ClOCl2H=Cl2H2OD. 为提高脱硫脱硝效果，应当增大NaClO浓度、提高烟气的流速(3) 利用放热反应C(s)2NO(g)CO2(g)N2(g)可在脱除汽车尾气中NO的同时消除积碳。现将等量的NO通入两个相同体积的刚性容器内(碳粉足量)，分别在500和600条件下发生上述反应，图中a、b

15、、c、d分别表示NO的分压p(NO)或CO2的分压p(CO2)随时间的变化关系。图中表示500条件下p(NO)的是_(填“a”“b”“c”或“d”，下同)，表示600条件下p(CO2)的是_。根据图示，列出600时反应平衡常数Kp的计算式_。10. (2021·福建厦门三模5月)低碳烷烃脱氢制低碳烯烃对有效利用化石能源有重要意义。(1) 乙烷脱氢制乙烯主反应：C2H6(g)=C2H4(g)H2(g)H1副反应：2C2H6(g)=C2H4(g)2CH4(g)H2C2H6(g)=C(s)3H2(g)H3标准摩尔生成焓是指在25和101kPa，由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。利用下

16、表数据计算H1_。物质C2H6(g) C2H4(g)CH4(g)标准摩尔生成焓/(kJ/mol)84.752.374.8恒容条件下，有利于提高C2H6平衡转化率的措施是_(填标号)。A. 高温 B. 高压C. 原料气中掺入H2 D. 原料气中掺入CO2在800、恒容条件下，1mol C2H6进行脱氢反应，测得平衡体系中气体有0.3mol C2H6、0.6mol C2H4、0.1mol CH4和xmol H2，压强为170kPa，则x_，主反应Kp_kPa。(2) 乙烷裂解中各基元反应及对应活化能如下表。反应类型反应活化能Ea/(kJ/mol)链引发CH3CH3CH3CH2·H

17、3;451CH3CH3CH3·CH3·417H·CH3CH3H2CH3CH2·47链传递CH3·CH3CH3CH4CH3CH2·54CH3CH2·CH2=CH2H·181链终止H·H·H20CH3·H·CH40根据上表判断：链引发过程中，更容易断裂的化学键是_。链传递的主要途径为反应_反应_(填序号)，造成产物甲烷含量不高。(3) 使用PtSnMg(2Zn)AlO进行乙烷脱氢催化性能研究。不同温度下，乙烷转化率及乙烯选择性随反应时间的变化曲线分别如图a、图b。图a 图b550

18、620，在反应初始阶段，温度越高，乙烷转化率越大的原因是_。该催化剂的最佳工作温度为_。11. (2021·茂名二模)有机氯化产品生产过程中的副产品HCl可以在催化剂条件下转化为重要的化工原料Cl2，反应原理为4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H114.48kJ/mol。(1) 科学家研究了压力为0.5MPa、原料质量空速为0.5h1和一定的进料比时，不同催化剂对HCl制Cl2的影响，实验数据如图所示。由数据可知：最佳的催化剂是_；图中点a_(填“是”或“否”)HCl的平衡转化率。RuO2作催化剂，温度高于400后继续升温，HCl的转化率略有下降，其原因是_。(2)

19、 研究发现，在t(>100)和0.2MPa下，当HCl/O2进料比为21时，HCl的平衡转化率为50%。其他条件不变的情况下，增大压强，Kp将_(填“增大”“不变”或“减小”)；为了提高HCl的平衡转化率，除增大压强外，还可以采取的措施有_(写一条)。计算该条件下Cl2的平衡分压pCl2和平衡常数Kp(写出计算过程)。(3) 下图是在一定温度和压强下，以活性CuO为催化剂，HCl和O2在反应器中发生反应，不同质量空速WHSV每小时内通过每千克催化剂的HCl的质量(kg)对HCl转化率的影响。b点每小时每千克催化剂可以催化生产Cl2_mol(结果保留一位小数)。从实验数据可知，最佳的质量空速为0.4h10.45h1。当质量空速高于0.5h1时，HCl转化率迅速下降的原因是_。12. (2021·山东泰安二模)我国明确提出“碳达峰”与“碳中和”目标，使利用CO2合成高价值化学品更突显其重要性。. 工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH：CO2(g)3H2