2023届高考化学二轮复习《化学反应原理》大题专练04(学生版)

这是一份2023届高考化学二轮复习《化学反应原理》大题专练04(学生版)，共28页。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：
① ；
② ；
③ ；
则反应的△H=_______kJ/ml。
(2)甲醇在工业上利用水煤气合成，反应为CO(g)＋2H2 (g)CH3OH (g)△H＜0。在一定条件下，将2ml CO和4mlH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件（温度或压强）时，反应达到平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH )变化趋势如图1所示。
①M点CO的转化率为____________。
②X轴上点的数值比点_________（填“大”或“小”）。某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是________________________________。
(3)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)△H＜0。m代表起始时的投料比，即。时，该反应达到平衡状态后MPa，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图2所示。T温度时，反应达到平衡时物质d的分压__________。
(4)科学家利用图3所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO（电解质溶液为稀硫酸），该装置工作时，导线中通过2ml电子后，假定体积不变，M极电解质溶液的pH___________（填“增大”“减小”或“不变”），N极电解质溶液变化的质量△m=__________g。
2．二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧,研究CO催化还原SO2的适宜条件,在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。
Ⅰ.从热力学角度研究反应
(1)C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·ml-1
CO2(g)+C(s)＝2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·ml-1
S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-296.0 kJ·ml-1
写出CO 还原SO2的热化学方程式:_________________。
(2)关于CO还原SO2的反应,下列说法正确的是______。
A.在恒温恒容条件下,若反应体系压强不变,则反应已达到平衡状态
B.平衡状态时,2v正(CO)=v逆(SO2)
C.其他条件不变，增大SO2的浓度,CO的平衡转化率增大
D.在恒温恒压的容器中，向达到平衡状态的体系中充入N2,SO2的平衡转化率不变
Ⅱ．NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO，有人提出用活性炭对NOx进行吸附，发生反应如下：
反应a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=－34.0kJ/ml
反应b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=－64.2kJ/ml
(3)对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：
①0~10min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________，当升高反应温度，该反应的平衡常数K___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。
A．加入一定量的活性炭 B．通入一定量的NO
C．适当缩小容器的体积 D．加入合适的催化剂
(4)①某实验室模拟反应b，在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体，维持温度为T2℃，如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。请从动力学角度分析，1050kPa前，反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因_____________；在1100kPa时，NO2的体积分数为___________。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)；在T2℃、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________(计算表达式表示)；已知：气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。
3．减少污染、保护环境是人们关注的最主要问题之一，请回答以下问题。
Ⅰ.减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
(1)将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH1=－241.8 kJ∙ml−1
C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH2=－110.5 kJ∙ml−1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为_____________________________。
(2)洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是________________(填序号)：
a.NaHSO3 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.Ca(OH)2
Ⅱ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) △H＜0
(3)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO)=2︰3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是________________。
A．c(NH3)︰c(NO)=2︰3 B．n(NH3)︰n(N2)不变
C．容器内压强不变 D．容器内混合气体的密度不变
E．气体的平均相对分子质量不变 F．1mlN—H键断裂的同时，生成2mlO—H键
(4)已知该反应速率υ正=k正·c4(NH3)·c6(NO)，υ逆=k逆·cx(N2)·cy(H2O)(k正、k逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数K=，则x=________________，y=_________________。
(5)某研究小组将2mlNH3、3mlNO和一定量的O2充入3L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：
①有氧条件下，在10min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率υ(NO)=_________；
②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是_________________。
4．汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废弃中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。
I．(1)氧化还原法消除NOx的转化：NOeq \(———→,\s\up7(O3),\s\d5(反应Ⅰ))NO2eq \(————→,\s\up7(CO(NH2)2),\s\d5(反应Ⅱ))N2
①反应I为NO＋O3=NO2＋O2，生成标准状况下11.2LO2时，转移电子的物质的量是_______ml。
②反应II中，当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时，氧化产物与还原产物的质量比为___________________。
II．吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：
(2)装置II中，酸性条件下，NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2，写出只生成NO3-的离子方程式________________________________________________________________________；
(3)装置III的作用之一是再生Ce4+，其原理如下图所示。
①生成的Ce4+从电解槽的_______(填字母序号)口流出；
②生成S2O42-的电极反应式为___________________________；
(4)从装置Ⅳ中得到的粗产品NH4NO3的实验操作是_____________________，过滤、洗涤等。
5．研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)亚硝酰氯(Cl—N=O)气体是有机合成的重要试剂，它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，该反应的热化学方程式为_______________________________________________。
相关化学键的键能如下表所示：
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g) △H=－681.8kJ∙ml−1，对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：
①0~10min内，平均反应速率υ(O2)________________________ml·L-1·min-1；当升高温度，该反应的平衡常数K_________________________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是___(填字母)。
A．加入一定量的粉状碳酸钙 B．适当缩小容器的体积
C．通入一定量的O2 D．加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自汽车尾气，利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=－34.0kJ∙ml−1，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：
由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为_________________。
(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=－746.8kJ∙ml−1，生成无毒的N2和CO2.实验测得，υ正=k正·c2(NO)·c2(CO)，υ逆=k逆·c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_______(填“>”“