2022年高考化學二輪專題《化學反應原理綜合題》

《2022年高考化學二輪專題《化學反應原理綜合題》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考化學二輪專題《化學反應原理綜合題》（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考化學二輪專題《化學反應原理綜合題》 1. (2021?江蘇?高考真題)以軟錦礦粉(含MnCh及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)為原料制備 電池級MnO2? (1)浸取。將一定量軟鐳礦粉與Na2so3、H2s0』溶液中的一種配成懸濁液，加入到三頸瓶中(圖1), 70℃下通過滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液，充分反應，過濾。滴液漏斗中的溶液是一；MnCh轉(zhuǎn)化為 Mn?+的離子方程式為一。 (2)除雜。向已經(jīng)除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH約為5)中加入NH4F溶液，溶液中的CaX Mg2+ 形成氟化物沉淀。若沉淀后上層清液中c(F)=0O5mol-LT

2、,則=—。[Ksp(MgF2)=5xlO L c(Mg-) K.sP(CaF2)=5xl0-9] (3)制備MnCCh。在攪拌下向lOOmLlmoLUMnSCh溶液中緩慢滴加ImolLNFhHCXh溶液，過濾、 洗滌、干燥，得到MnCCh固體。需加入NHaHCCh溶液的體積約為一。 (4)制備MnCh。MnCCh經(jīng)熱解、酸浸等步驟可制備MnO?。MnCCh在空氣氣流中熱解得到三種價態(tài) 缽的氧化物，鐳元素所占比例(某價態(tài)銃色兀素質(zhì)量xl°0%)隨熱解溫度變化的曲線如圖2所 銃兀索總質(zhì)里 示。已知：MnO與酸反應生成Mn2+； M112O3氧化性強于CL,加熱條件下MmCh在酸性溶液中

3、轉(zhuǎn)化為 MnO2 和 Mn2+O 籟 圈盤 為獲得較高產(chǎn)率的MnCh,請補充實驗方案：取一定量MnCCh置于熱解裝置中，通空氣氣流，一， 固體干燥，得到MnCh。(可選用的試劑：ImoLUH2sCh溶液、2moLL」HCl溶液、BaCh溶液、AgNCh溶 液)。 2. (2021?江蘇?高考真題)甲烷是重要的資源，通過下列過程可實現(xiàn)由甲烷到氫氣的轉(zhuǎn)化。 甲烷 <…重整…> co轉(zhuǎn)化 "催化氧化］ ?氫氣 (1)500℃時，CH』與H2O重整主要發(fā)生下列反應： CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) CO(g)+H2O(g) HKg)+CO2(g) 已

4、知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)AH=-178.8kJ-moH。向重整反應體系中加入適量多孔CaO,其優(yōu)點是 O (2)CH4與CO2重整的主要反應的熱化學方程式為 反應 I： CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) AH=246.5kJ mol-1 反應 II ： H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) AH=41.2kJ moH 反應 III： 2CO(g)=CO2(g)+C(s) AH=-172.5kJ mol-1 ①在CH4與CO2重整體系中通入適量FhO(g),可減少C(s)的生成，反應 3cH4(g)+CQ(g)+2H2O(g

5、)=4CO(g)+8H2(g)的 AH=_。 ②l.Olxgpa下，將n時始(82)： n.(CH4)=l： 1的混合氣體置于密閉容器中，不同溫度下重整體系 中CH」和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示。800℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率遠大于600℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率，其原 因是一。 45 500 600 700 800 溫度/℃ 圖T 5 5 5 5 5 9 8 7 6 5 （3）利用銅一鋅氧化物（xCu&yCeCh, Ce是活潑金屬）催化氧化可除去田中少量CO,催化氧化過程中 Cu、Ce的化合價均發(fā)生變化，可能機理如圖2所示。將n（CO）： n（O2）： n（H2）： n（N2

6、）=l： 1： 49： 49的混 合氣體以?定流速通過裝有xCuOyCeCh催化劑的反應器，CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖3所示。 co2 圖-2 ①Ce基態(tài)原子核外電子排布式為[Xe]4f15dl6s2,圖2所示機理的步驟⑴中，元素Cu、Ce化合價發(fā)生 的變化為一? ②當催化氧化溫度超過150C時，催化劑的催化活性下降，其可能原因是一。 3. （2021?福建廈門?三模）低碳烷燒脫氫制低碳烯燃對有效利用化石能源有重要意義。 （1）乙烷脫氫制乙烯 主反應：C2H6（g）=C2H4（g）+H2（g） AH 1 副反應：2c2H6（g）=C2H4（g）+2CH?g） AH2

7、 C2H6（g）=C（s）+3H2（g）AH3 ①標準摩爾生成焰是指在25℃和lOlkPa,由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成Imol化合物的焙變。利用下表數(shù)據(jù) 計算AHi= 物質(zhì) c2H6(g) c2H4(g) CH4(g) 標準摩爾生成焰/kJmol” -84.7 +52.3 -74.8 ②恒容條件下，有利于提高C2H6平衡轉(zhuǎn)化率的措施是(填標號)。 A.高溫B.高壓C.原料氣中摻入H2D.原料氣中摻入CO? ③在800℃、恒容條件下，ImolC2H6進行脫氫反應，測得平衡體系中氣體有0.3molC2H6、0.6mol C2H4, 0.1molCH4W xmolH2,

8、壓強為 170kPa,則 x=,主反應 Kp=kPa。 (2)乙烷裂解中各基元反應及對應活化能如下表。 反應類型 反應 活化能E./kJ-mo「 鏈引發(fā) i CH3cH3 f CH3cH2+H 451 n CH3cH3-> CH3 + CH3 417 鏈傳遞 m H + CH3cH3 ->H2+ CH3cH2 47 iv CH3 + CH3cH3 -> CH』+ CH3cH2 54 v CH3cH2 - CH2 =CH2 + H 181 鏈終止 viH + H — H? 0 vjjCH. + Hf CH, 0 根據(jù)上表判斷： ①鏈引發(fā)過程中，更

9、容易斷裂的化學鍵是。 ②鏈傳遞的主要途徑為反應 一反應 (填序號)，造成產(chǎn)物甲烷含量不高。 (3)使用PtSn-Mg(2-Zn)AlO進行乙烷脫氫催化性能研究。不同溫度下，乙烷轉(zhuǎn)化率及乙烯選擇性隨 反應時間的變化曲線分別如圖a、圖b。 2 O.S.-O 6 6S-5 ?? ▲ ▼ 0 5 0 5 0 5 3 2 2 1 — <次堪7 9 8 70 o 9 9 94 2 <更岑想發(fā)7 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 反應時間/min 反應時向/min 圖a 圖b ①550~620℃,在反應初始階段，溫度越

10、高，乙烷轉(zhuǎn)化率越大的原因是 o ②該催化劑的最佳工作溫度為 o 4. （2021?北京?模擬預測）NOx（主要指NO和NCh）是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx 是環(huán)境保護的重要課題。 （1）用水吸收NOx的相關(guān)熱化學方程式如下： 2NO2（g）+H2O（l>HNO3（aq）+HNO2（aq） A”=-116.1 kJ-mo?1 3HNO2（aq）=HNCh（aq）+2NO（g）+H2O⑴ A〃=+75.9 kJ-mol-' 反應 3NCh（g）+H2O⑴=2HNCh（叫）+NO（g）的 AH=kJ mol 'c ⑵用酸性（NH?2CO水溶液吸收NOx,吸收過程中存在H

11、NO2與（NH?2CO生成N2和CO2的反應。寫 出該反應的化學方程式：O （3）在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NO、反應生成N2? ①NH3與NCh生成N2,當有1 molNEh參與反應時，去除NO2 mol。 ②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應器中反應（如圖1所 示）。反應相同時間NOx的去除率隨反應溫度的變化曲線（如圖2所示）。 催化NO.還原反應器 l(x)806040200 1^、>^KSON 溫度/c 圖2 請回答: i.在50~250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NCX的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是 i

12、i.當反應溫度高于380 °C時，NOx的去除率迅速下降的原因可能是。 5. （2021?安徽合肥?三模）SCh和H2s是大氣污染物，這兩種氣體的轉(zhuǎn)化研究對?資源綜合利用和環(huán)境 保護有市要意義。 I.水煤氣還原法 已知：?2H2(g)+SO2(g)=S(l)+2H2O(g)AW/=+45.4kJmo|-' ② 2co(g)+SCh(g)=S( 1)+2cO2(g)AH2=-37.0kJ-moH (1)寫出CO(g)與H9(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式；若該反應在恒溫恒容體系中 進行，則其達到平衡的標志為(填字母)。 A.單位時間內(nèi)，生成nmolCO的同時生成n

13、molCCh B.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變 C.混合氣體的總壓強保持不變 D. CCh(g)與H2(g)的體積比保持不變 (2)在溫度為TC下，將1.4molH2和ImolSCh通入2L恒容密閉容器中發(fā)生上述反應 ①2H2(g)+SO2(g)=S(l)+2Hq(g),反應體系中氣體的總壓強隨時間變化如圖所示。在0?lOmin,該反應的 平均速率 v(H2)=mol-L ' min-1, SO2 的平衡轉(zhuǎn)化率 a(SOi)=? (3)某密閉容器中發(fā)生上述反應②2co(g)+SO2(g=S(D+2CCh(g),平衡時CO的體積分數(shù)(％)與壓強和溫 度的關(guān)系如圖所示。

14、 H.堿液吸收法 (4)用K2cCh溶液吸收HzS,其原理為CO；-+H2S=HS-+HCO ,。該反應的平衡常數(shù)K=。(已知 H2cCh 的 K“/=4.2xl(y7, K“2=5.6x10-u； H2s 的 K“/=5.6xl(y8, ^l.ZxlO '5) 6. (2021 ?北京昌平?二模)CH4-CO2重整反應［CHMg)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △ ”=+247kJ/mol］在大力 推進生態(tài)文明建設(shè)、“碳達峰”、“碳中和”的時代背景下，受到更為廣泛的關(guān)注。 I.該反應以兩種溫室氣體為原料，可以生成合成氣。如何減少反應過程中的催化劑積炭，是研究的 熱

15、點之一、某條件下，發(fā)生主反應的同時，還發(fā)生了積炭反應： CO 歧化：2co(g)=CCh(g)+C(s) △ W=-172kJ/mol CH4 裂解：CH4(g)=C(s)+2H2(g) △ H=+75kJ/mol (I)對積炭反應進行計算，得到以下溫度和壓強對積炭反應中平衡炭量的影響圖，其中表示溫度和壓 強對CH4裂解反應中平衡炭量影響的是(選填序號),理由是 o O 8.64 2 LO.0.1 S 也 平衡炭量/km< ―100 kPa 1000 kPa 1 5000 kPa 0.0 200 400 600 800 1000 1200 溫度/℃ 9.8.6 L 6

16、s 平衡炭量/ ? 10() kPa -O- 1000 kPa 4 5000 kPa 0.0 400 600 800 1000 1200 溫度/P (2)實驗表明，在重整反應中，低溫、高壓時會有顯著積炭產(chǎn)生，由此可推斷，對于該重整反應而 言，其積炭主要由 .反應產(chǎn)生。 綜合以上分析，為抑制積炭產(chǎn)生，應選用高溫、低壓條件。 II.該重整反應也可用于太陽能、核能、高溫廢熱等的儲存，儲能研究是另一研究熱點。 (3)該反應可以儲能的原因是. 某條件下，除發(fā)生主反應外，主要副反應為CCh(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A”=+41kJ/mol

17、。研究者研 究反應物氣體流量、CH4/CO2物質(zhì)的量比對CH4轉(zhuǎn)化率(XCH4)、儲能效率的影響，部分數(shù)據(jù)如下所示。 【資料】儲能效率：熱能轉(zhuǎn)化為化學能的效率，用Tjchem表示。r|chem=Qchem/Q。其中，Qchem是通過化 學反應吸收的熱量，Q是設(shè)備的加熱功率。 序號 加熱 溫度/℃ 反應物 氣體流量 /Lmin'1 CH4/CO2 XCH4/% T|chem/% ① 800 4 2： 2 79.6 52.2 ② 800 6 3： 3 64.2 61.9 ③ 800 6 2： 4 81.1 41.6 (4)氣體流量越大，C

18、H4轉(zhuǎn)化率越低，原因是：隨著流量的提高，反應物預熱吸熱量增多，體系溫度 明顯降低，? (5)對比實驗(填序號)，可得出結(jié)論：CH4/CO2越低，CH4轉(zhuǎn)化率越高。 (6)對比②、③發(fā)現(xiàn)，混合氣中C02占比越低，儲能效率越高，原因可能是(該條件下設(shè) 備的加熱功率視為不變)。 7. (2021?河南鄭州?一模)甲烷和CO2是主要的溫室氣體，高效利用甲烷和CO2對緩解大氣變暖有重 要意義。 ⑴圖是利用太陽能將CO2分解制取炭黑的示意圖: 太陽能 已知① 2Fe?O 式 s) = 6FeO(s) + O2(g) AH=akJ?mol' @C(s) + O2(g) = CO2(g)

19、 AH=bkJ.mol' 則過程2的熱化學方程式為。 (2)在兩個體積均為2L的恒容密閉容器中，按表中相應的量加入物質(zhì)，在相同溫度下進行反應 CH4(g) + CO2(g) U2co(g) + 2H?(g)的平衡轉(zhuǎn)化率如表所示: 容器 起始物質(zhì)的量(n)/mol 82的平 衡轉(zhuǎn)化率 ch4 C02 CO H2 1 0.2 0.2 0 0 50% II 0.2 0.1 0.2 0.3 / 容器I在lOmin時反應達到平衡，該段時間內(nèi)CH,的平均反應速率為^ mol L1 min ':容器 H起始時反應向(填“正反應方向”、“逆反應方向”或“不

20、移動”)進行。 (3)將一定量的甲烷和氧氣混合發(fā)生反應2cH”(g) + O式g)=2co(g) + 4H?(g),其他條件相同，在 甲、乙兩種不同催化劑作用下，相同時間內(nèi)測得CH,轉(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系如圖所示。某同學判斷c點 一定沒有達到平衡狀態(tài)，他的理由是 溫度/P (4)CC)2通過催化加氫可以合成乙醇，其反應原理為：2CO2(g) + 6H,(g) C2H5OH(g) + 3H2O(g) AH<0。 m- n起始(H2) n起始(co?) 通過實驗得到如圖圖像: ①圖1中q、m2, m,最高的是 ②圖2表示在總壓為P的恒壓條件下，

21、且m=3時，平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關(guān) 系。14溫度時，列式表示該反應的壓強平衡常數(shù)Kp(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓x 物質(zhì)的量分數(shù))。 8. (2021?江蘇?模擬預測)有效地消除“含氮化合物”的污染是目前科學家們研究的熱點。 (1)用甲烷能消除氮氧化物的污染，生成無污染的N2、CCh和H?O。已知： ① CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) AH=-977.2 kJ-mol-'； ② N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) AH=+67.8 kJ mol-'； ③ N2(g)+O2(g)=2NO(g) AH=+8

22、9.0 kJ mol-' 則 CH4(g)+ 2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) AH= kJ-mol-' (2)用氨氣或尿素［CO(NH2)2］作還原劑能處理煙氣中氮氧化物(反應放熱)，在兩種不同條件下的測試 結(jié)果如下圖所示： NH,(或尿素) 煙氣 800-1 250 °C 檢測出HQ(或COJ (含NOjf 無催化還原一及少腦NO,、NH,(或尿素) SNCR NH式或尿素) 煙氣 _ 320-400 *C 一 檢測出N?、HQ(或COJ (含NOJ 催化還原少收NO,、NH、(或尿索) SCR ①在SCR技術(shù)下用尿素作還原劑還原NO2的化學方

23、程式為 ②在SNCR技術(shù)下的脫氮效率與體系溫度關(guān)系如下圖所示： 則SNCR技術(shù)的脫氮效率在925 ℃左右最高，其可能的原因有 (3)用強氧化劑過硫酸鈉(Na2s2。8)能脫除水體中的主要污染物NO?。 ①在過硫酸鈉足量的條件下，測得反應液中NO2的脫除率低于100%,同時有兩種最高價含氧酸鹽 生成，寫出該反應的離子方程式為. ② 在不同溫度下，過硫酸鈉初始濃度與NO；的平衡脫除率的關(guān)系如下圖所示。 幃會坐ON 過硫酸鈉與NO?反應屬于(填“放熱”或"吸熱”)過程；為提高NO；的脫除率，可以采取的 措施有 o 9. (2021?江蘇?模擬預測)化石燃料燃燒時會產(chǎn)

24、生SO?、NO,等進入大氣形成酸雨等，有效去除燃煤 煙氣中的SO2和NO是環(huán)境保護的重要課題。 (1)堿液吸收法。 堿性NaClO、Na2cCh混合液能吸收燃煤煙氣中的SO?和NO、，將其轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。 ① 堿性NaClO廢液能吸收燃煤煙氣中的SO2,但SO:不能被完全吸收，則該反應的離子方程式為 ,若采用Ca(ClO)2吸收SO2,其效果比NaClO更好，理由是. ②Na2cCh溶液能吸收燃煤煙氣中的Sth和NOx,發(fā)生的化學反應可能有：SCh + Na2cCh=Na2s。3+ CO2, NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2,另外，NO)能直接與Na2c反應有兩種

25、鹽生成，寫出該反應 的化學方程式：;在吸收過程中可適當通入空氣，其目的是. (2)臭氧氧化法。 溫度在80 ℃以上臭氧會發(fā)生分解反應：2Ch(g) U3O2(g) AH--144.8 kJ moF'o 涉及的反應原理及反應熱如下： SO2(g)+O3(g) USO3(g)+O2(g) AH = -241.6kJmol '； NO2(g)+SO2(g) UNO(g)+SCh(g) AH = -40.7kJ mor1； 則 N0(g)+03(g) UNCh(g)+O2(g) AH = -200.9 kJmoir。 ②在1 L某密閉容器中充入含l.OmolNO、LOmolSO)的模擬煙

26、氣和2.0molO3,在不同溫度下(其 他條件不變)，相同反應時間后測得反應體系中NO和SO?的轉(zhuǎn)化率如圖2所示： 100 [ ， ] W200.W) 臼 ; CXI00.30) \ 0 100 200 300 400 ■0C 32 當溫度高于100 ℃, NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而下降的可能原因是 o 10. (2021?河北邯鄲?二模)控制CO2的排放是防止溫室效應等不良氣候現(xiàn)象產(chǎn)生的有效途徑。 (1)高爐煉鐵會排放大量的CO2和煙塵，必須進行嚴格的控制。 已知：①3co(g)+Fe2Ch(s)U2Fe(s)+3CO2(g) A//=+a kJ/mol ②3c

27、(石墨,s)+Fe2Oj(s)=2Fe(s)+3CO(g) △”=+489.0 kJ/mol ③C(石墨，s)+CO2(g)=2CO(g) △4=+172.5 kJ/mol 則2=一。若在恒溫恒容密閉容器中發(fā)生反應①，當達到平衡后，充入CO2,則達到新平衡后CO 的體積分數(shù)—(填“增大”、"減小”或"不變”，下同)，其轉(zhuǎn)化率。 (2)煉鐵時需要用石灰石除去鐵礦石中的脈石，該過程中涉及反應：CaCO3(s)^CaO(g)+CO2(g) AHX)。若在恒溫恒容的密閉容器中進行上述反應達到平衡狀態(tài)，在h時刻向平衡體系中充入1 mol CO2, t2時刻反應重新達到平衡，畫出U時刻后的正逆反

28、應速率隨時間變化的圖像。 (3)CH4與CCh反應得到合成氣的原理為CO2(g)+CH4(g)q2co(g) + 2H?(g)。某小組向體積是1 L 的一密閉容器中充入物質(zhì)的量均是1 mol的Cd與CCh,反應過程中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的 關(guān)系如圖所示。 co用衡轉(zhuǎn)化率/% ①壓強:P1 P2(填“〉”或 ②1100℃、P1條件下，20 min時反應達到平衡狀態(tài)，則0~20 min內(nèi)CH4的反應速率 v(CH4)=_mol/(L-min),反應的平衡常數(shù)K產(chǎn)—(用含pi的代數(shù)式表示，心為以分壓表示的平衡常數(shù)，分 壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù))。 (4)通過電化學

29、方法可有效實現(xiàn)以CO2和水為原料合成甲酸，其原理示意圖如下: HCOOH 則A極的電極反應式為—；若生成1 mol甲酸，則反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為一mol。 11. (2021 ?廣東惠州?一模)2020年世界環(huán)境日的宣傳主題為“關(guān)愛自然，刻不容緩“。防治大氣污 染、水體污染等是世界各國保護環(huán)境的最重要課題。 I.利用高效催化劑可以處理汽車尾氣中的NO和CO,發(fā)生反應 2CO(g)+2NO(g) U N2(g)+2CO, (g) AH (1)已知幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下: 化學鍵 C = O NO中的共價鍵 N三N C=O 鍵能(kJ.moL) 1076 63

30、0 946 799 則上述反應的AH=kJ - mol"1 ? (2)在2 L恒容密閉容器中充入1 mol CO和1 mol NO,測得NO的轉(zhuǎn)化率與溫度、時間的關(guān)系如圖所 ①T?溫度下，O~1Omin內(nèi)用CO表示的平均反應速率v(CO)=mol- L1 . min-';工溫度下，上 述反應的平衡常數(shù)K|=Lmor'o ②T|溫度下，向平衡后的容器內(nèi)再加入1 mol CO和1 mol NO,則再次達平衡時NO的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”“減小”或"不變”)。 n.NH、催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)在以Feq,為主的催化劑上可能發(fā)生的反應過 程如圖。 2

31、N,+2H2O (3)寫出脫硝過程的總反應的化學方程式 (4)催化氧化法去除NO是在一定條件下，用NH、消除NO污染，其反應原理為：6NO+4N11, = 5N2 +6H?O o不同溫度條件下，n(NHJ:n(NO)為2:1時，得到NO脫除率曲線如圖所示。脫除NO的最佳溫 度是。在溫度超過100℃時NO脫除率驟然下降的原因可能是 (800,0.55) B (900,0.75) 、CCl000,0.70) NO脫除率 0.75 0.65 0.55 0.45 0.35 0.25 0.15 0.05 800 900100011001200 T( ℃) 0 12. （202

32、1?浙江杭州?二模）傳統(tǒng)工藝采用酸催化水解苯乙睛（C6H5cH￡N）生產(chǎn)苯乙酸 （C6H5cH2coOH）,某科研工作者研究了近臨界水（250°C?350℃之間的壓縮液態(tài)水，可同時溶解有機物 和無機物）中苯乙懵無外加催化劑水解生成苯乙酸的反應，反應體系中的有機物均為液態(tài)。反應原理為： 反應 1 : QH5cHzCN（嗎）+Hq（l）uG,HsCH2coNH?（aq）（苯乙酰胺） 反應 I【：C6H5cH2co帥2（叫）+也0⑴ QC6H5cH2coOH（aq）+NH3（g） 當反應釜維持壓強為8 Mpa,苯乙懵的進料濃度為6.0x10'moll-時，獲得如圖1、圖2、圖3所示 實驗結(jié)果

33、。 圖l溫度-時間對笨乙腑轉(zhuǎn)化率的影響 賽李富NJ搞 圖2.溫度-時間對苯乙酰胺收率的影響 100 圖3.溫度-時間對笨乙酸收率的影響 v/min 請回答： (1)反應 n 的 A5 0(填或“=”) (2)關(guān)于近臨界水、不加催化劑條件的反應工藝說法正確的是。 A.苯乙懵、苯乙酰胺在近臨界水中具有更大的溶解度，有利于加快反應速率 B.上述實驗條件下，苯乙月青的轉(zhuǎn)化率與溫度有關(guān)，與反應時間無關(guān) C.近臨界水本身的pHV7,水電離的H+起催化作用 D.恒壓通入N2有利于提高反應II的平衡轉(zhuǎn)化率 (3)對于物質(zhì)狀態(tài)不同的多相反應，其平衡常數(shù)表達式中液相物質(zhì)可用掣［

34、c(X)為平衡濃度，c°為 標準濃度］表示，氣相物質(zhì)可用竽［p(X)為平衡分壓，p°為標準壓強］表示。請寫出苯乙臘水解生成苯 乙酸總反應的平衡常數(shù)表達式K=；某溫度下測得各物質(zhì)的平衡濃度分別為 c(C6H5CH2COOH)=5.0xl03niol L1, c(C6H5cH2coNH2)=8.0xl0~mol L’，忽略苯乙酸的電離及與氨氣 的作用，則反應I的平衡常數(shù)的值為。 (4)溫度升高，對反應速率的影響更大的是 (填“反應1”、"反應II”)。說明判斷依據(jù)，并 從碰撞理論角度解釋原因 o 13. (2021?甘肅?二模)CCh是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體，中國政府承諾，到20

35、20年，單 位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%, CO2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑。 已知1： CO2與CH4經(jīng)催化重整制得合成氣：CCh(g)+CH4(g)脩” 2CO(g)+2H2(g)A// (I)一定壓強下，由最穩(wěn)定單質(zhì)生成Imol化合物的焙變?yōu)樵撐镔|(zhì)的摩爾生成雄。已知CCh(g)、 CH4(g)、CO(g)的摩爾生成摩分別為-395kJmoH、-74.9kJmol \ -U0.4kJmor'.則上述重整反應的 A//=_kJ mol1.. (2)CH4超干重整CO?技術(shù)可得到富含CO的氣體，用于生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品,目前科學家，研究CM 超干重整CO

36、2的催化轉(zhuǎn)化原理示意圖如圖: 過程n 該技術(shù)中的總化學反應方程式為：—o (3)其他條件不變，在不同催化劑(I、II、HI)作用下，反應CH4(g)+CO2(g)降為 2co(g)+2H2(g)進行相 同時間后，CH」的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖所示。 95 85 700 750 800 850 75 溫度/℃ a點所代表的狀態(tài)—(填"是''或"不是”)平衡狀態(tài)；b點CH4的轉(zhuǎn)化率高于c點原因： (4)在一剛性密閉容器中，CH4和CCh的分壓分別為16kPa、14kPa,加入Ni/a—AI2O3催化劑并加熱 至 1123K 使其發(fā)生反應 CH“g)+CO2(g)峰

37、 ” 2CO(g)+2H2(g)o ①研究表明CO的生成速率v(CO)=1.3xl0-2 p(CH4)p(CO2)mol g1s l,某時刻測得p(CO)=8kPa,則 p(CC>2)=_kPa, v(CO)=_mol-g 1-s-1 ②達到平衡后測得體系壓強是起始時的14倍，則該反應的平衡常數(shù)K,,=_(kPa)2(用平衡分壓代替平 衡濃度計算，分壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù))。 (5)我國科研人員研制出的可充電“NaYCh”電池，以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料，總 放電 反應為4Na+3c(hu2Na2cO3+C。放電時該電池吸入CO2,其工作原理如圖所示：正極的電極反應式

38、為 充電 電解質(zhì) （NaClO”-四甘醇二甲雄） 14. （2021?江蘇鎮(zhèn)江?一模）氮氧化物（NO、）是硝酸和朋等工業(yè)的主要污染物。采用選擇性催化還原或 氧化吸收法可有效脫除煙氣中的氮氧化物。 （1）一種以沸石籠作為載體對氮氧化物進行催化還原的原理如圖1所示，A在沸石籠內(nèi)轉(zhuǎn)化為B、C、 D等中間體的過程如圖2所示。 o o o o O 4 2 2 48 I 『 T (二 i ?3mM￡ ①由A到B的變化過程可表示為 ②脫除NO的總反應為一? ⑵電解氧化吸收法可將廢氣中的NO、轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。分別向O.lmol-L 'NaCl溶液和0.08mHL Na2s

39、O4溶液（起始pH均調(diào)至9）中通入NO,測得電流強度與NO的脫除率的關(guān)系如圖3所示。電解 O.lmolL NaCI溶液時，溶液中相關(guān)成分的濃度變化與電流強度的關(guān)系如圖4所示。 0 1 2 3 4 5 6 電流強貨/A 圖4 ①電解Na2sCh溶液時產(chǎn)生H2O2, H2O2氧化吸收NO的離子方程式為一。 ②電解NaCl溶液作吸收液時，NO的去除率始終比Na2sCh溶液的大，原因是 ③隨著電流強度的增大，電解NaCl溶液時NO去除率下降的原因是一。 15. (2021?吉林?前郭爾羅斯縣第五中學三模)生產(chǎn)生活中氨及筱鹽有重要用途，而汽車尾氣中含 NO、NO?則應降低其排放。 (1

40、)己知(活化能單位kJ / mol)： 反應 正反應活化能 逆反應活化能 N2(g) + O,(g) = 2NO(g) 282 102 4NH3(g) + 50, (g) = 4NO(g) + 6H2O(1) a b 則 4NH、(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6Hq⑴的 kJ/mol。 (2)10.0L的密閉容器中，按物質(zhì)的量比1:3投入氮氣和氫氣，發(fā)生反應 N式g)+3H式g) u2NH,(g) AHV)用傳感器測得溫度為I、T,時容器中n(N?)隨時間變化如表: 物質(zhì)的量 ng) 0 5min lOmin 15min 20min

41、 T, O.lmol 0.O8mol 0.062mol 0.05mol 0.05mol L O.lmol 0.07mol — xmol ().06mol ①工時，5~1 Omin內(nèi)N&平均速率為v(NHj=； ②I時，該反應平衡常數(shù)為(列出計算式)； ③x 0.06(填?或"=")，原因是。 ④將N?與H?的混合氣體置于絕熱恒容密閉容器中發(fā)生反應，正反應速率隨時間變化的趨勢如圖所示 (催化劑活性始終保持不變)，下列說法正確的是。 B.從J到t,逆反應的速率先增大后減小 C. a、b、c三點中，c點H2的轉(zhuǎn)化率最大 D.如果將容器改為恒溫恒容，其

42、它條件不變，c點NH、的產(chǎn)率會變小 參考答案： 1. (1) H2sCh 溶液 MnO2+SOf +2H+=Mn2++SOr +H20 (2)100 (3)200mL (4)加熱到450C充分反應一段時間，將固體冷卻后研成粉末，邊攪拌邊加入一定量 ImolL」稀H2s04,加熱，充分反應后過濾，洗滌，直到取最后一次洗滌濾液加鹽酸酸化 的O.lmoLUBaCL溶液不變渾濁 2. (1)吸收CCh,提高H2的產(chǎn)率，提供熱量 (2) 657.1kJ-moH 反應I和反應H的AH>0,高溫下反應的平衡常數(shù)大(反應正向 進行程度大)，CO?的消耗量大，反應HI的AH<0,高溫下反應的平衡

43、常數(shù)小(反應正向進 行程度小)，CO2的生成量小 (3) 銅的化合價由+2變?yōu)?1價，鈾的化合價由+4價變?yōu)?3價 高溫下，Cu(+2 價)或Cu(+1價)被H2還原為金屬Cu 3. +137.0 kJ-mol-' AD 0.7 140 C-C 鍵 iu v 溫度越高反應速率 越快；乙烷脫氫反應為吸熱，溫度升高，平衡正向移動 550℃ 4. -136.2 kJ mol-1 2HNO2+(NH2)2CO=2N2t+CO2T+3H2O 0.75 迅速上升段是 催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高使NOx去除速率增大的共同作用，使NO*去除率迅 速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起的NO,

44、去除速率增大但催化劑的催化活性下 降 NH3與02反應產(chǎn)生了 NO 5. CO(g)+H2O(g)峰？ CO2(g)+H2(g)A//=- 41.2kJ/mol A 0.06 60% Ti

45、, CO、H?可通過 燃燒放出大量熱溫度降低，反應逆向進行，CH4轉(zhuǎn)化率降低②③氣體流量一定的 情況下，②中CH4轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量相對較多，因此反應得到的熱量較多 7. 6FeO(s) + CO,(g) = 2Fe,O4(s) + C(s) AH=-(a+b)kJ / mol 0.005 逆反應方 向 催化劑不會影響平衡轉(zhuǎn)化率，在其他條件相同情況下，乙催化劑對應C點的轉(zhuǎn)化率沒 0.125Px(0.375P) 有甲催化劑對應b點的轉(zhuǎn)化率高，所以c點一定未平衡 m, 8. -867.0 4co(NH2)2+6NO2低釐罩 4CO2+7N2+8H2O 低于 925 ℃反應 速率較慢，高于

46、925 ℃不利于脫硝反應向正向進行 2OH+Sqj+ NO； =2SO：- + NO；+H2O 吸熱 增加Na2s2。8的初始濃度或適當升高溫度等 9. C1O +SO2+2OH ^Cl +SOj +H20 Ca2+與反應生成的SO：結(jié)合生成微 溶的CaSCh,更有利于反應的進行 2NO2+ Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2 確保氮的 氧化物能被完全吸收 反應達到平衡以后，升高溫度，平衡逆向移動或臭氧分解 10. -28.5 不變減 :"(正) —p； CO,+2e +2H+=HCOOH 2 64 1 11. -730 0.04 2 增 大 4NH3+4NO+O2F的

47、3 、4及+6%0 900℃ 催化劑失去活性或催化劑活性突然 減小或催化劑活性大大降低 12. > ACD K= p(c6H5cH?? ° 40 反應"由圖可知， 溫度升高，苯乙酰胺水解速率加快程度快于苯乙睛水解速率加快程度；苯乙酰胺水解反應 的活化能大于苯乙脯水解反應的活化能，溫度對活化能大的反應速率影響更為顯著。 13. +249.1 CH4+3CO2降” 2H2O(g)+4CO 不是 b和c都未達平衡，b點溫 度高，反應速率快，相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高 10 1.56 259.2 3co2+4Na++4e- =2Na2cO3+C 14. 2Cu(NH?) ； +O2->[(NH

48、3)2Cu—O—O— Cu(NH3)2]2+ 4NO+4NH3+O2MN2+6H2O 3H2O2+2NO+2OH -2NO； +4H2O 電解氯化 鈉溶液生成次氯酸根離子，次氯酸根離子氧化性更強、電解氯化鈉溶液生成燒堿，溶液的 堿性更強 隨著電流強度的增大，溶液的溫度升高，導致次氯酸根轉(zhuǎn)化(歧化)為氯酸根離 子、氯酸根離子氧化性比次氯酸根離子弱 15. (a-b-900) 7.2x 10~*mol/ (L- min) 竺^ -L2 moP2 = 5min 時 0.005 x 0.0153 0.08>0.07,說明T?溫度高，反應速率快，T?先達到平衡。所以15min時T?已達到平 衡 C