2025备考备战高考化学二轮复习 大单元主观题突破 （含解析）.docx

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主观题突破四

1.(13分)氮及其化合物在工农业生产中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

Ⅰ.一定条件下,用CH4催化还原可消除NO污染。

已知:

①CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-865.0kJ·mol-1

②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-112.5kJ·mol-1

(1)N2和O2完全反应,每生成2.24L(标准状况)NO时,吸收8.9kJ的热量,则CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=kJ·mol-1;一定温度下,往一容积不变的密闭容器中加入适量的CH4和NO,下列条件能判断该反应到达平衡状态的有(填字母)。

A.混合气体的平均相对分子质量不变

B.v消耗(NO)=4v消耗(CO2)

C.单位时间里有4nmolC—H断开同时有4nmolO—H断开

D.混合气体的压强不变

混合气体的密度不变

(2)将2molNO(g)、1molO2(g)和2molHe(g)通入反应器,在温度T、压强p条件下进行反应②和2NO2(g)N2O4(g)。平衡时,若O2、NO2与N2O4三者的物质的量相等,则NO转化率为,反应②平衡常数Kp=(用含p的代数式表示)。

Ⅱ.利用如图所示原理去除NO:

(3)基态N原子中,电子占据的最高能级为能级,该能级轨道的形状为;电解池中阴极反应式为。

(4)A口每产生224mLO2(体积已换算成标准状况,不考虑O2的溶解),可处理NO的物质的量为mol。

2.(13分)(2024·皖豫名校联盟一模)甲醇是重要的化工原料之一,也可用作燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)可以合成甲醇,涉及的反应如下:

反应ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1

反应ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.9kJ·mol-1

反应ⅲ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3=+41.6kJ·mol-1

请回答下列问题:

(1)在某催化剂作用下,反应ⅰ的反应历程如图所示(图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,*表示吸附在催化剂上):

①反应ⅰ在(填“较低”或“较高”)温度下才能自发进行。

②结合反应历程,写出反应ⅰ中生成甲醇的决速步骤的反应方程式:。

③m=(计算结果保留两位有效数字,已知1eV=1.6×10-22kJ)。

(2)反应ⅰ的Arrhenius经验公式Rlnk=-EaT+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C均为常数,T为温度),实验数据如图中曲线M所示。当改变外界条件时,实验数据如图中曲线N所示,

(3)将一定量的CO2(g)和H2(g)充入密闭容器中并加入合适的催化剂,只发生反应ⅱ和ⅲ。相同温度下,在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性[n(CH3OH)n(

图中表示CO2的平衡转化率的曲线是(填“m”“n”或“p”),简述判断方法:。

(4)有研究认为,在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现。保持温度T不变,向一恒容密闭容器中充入4molCO2和8molH2,在该催化剂作用下发生反应,经5min达到平衡,测得H2O(g)的物质的量为3mol,起始及达平衡时容器的总压强分别为1.5akPa、akPa,则从开始到平衡用H2分压表示的平均反应速率为kPa·min-1(用含a的式子表示,下同,分压=总压×物质的量分数);反应ⅱ的压强平衡常数Kp=(kPa)-2(Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数)。

3.(15分)(2024·湖南卷)丙烯腈(CH2CHCN)是一种重要的化工原料。工业上以N2为载气,用TiO2作催化剂生产CH2CHCN的流程如下。

已知:①进料混合气进入两釜的流量恒定,两釜中反应温度恒定;

②反应釜Ⅰ中发生的反应为

ⅰ:HOCH2CH2COOC2H5(g)CH2CHCOOC2H5(g)+H2O(g)ΔH1

③反应釜Ⅱ中发生的反应为

ⅱ:CH2CHCOOC2H5(g)+NH3(g)CH2CHCONH2(g)+C2H5OH(g)ΔH2

ⅲ:CH2CHCONH2(g)CH2CHCN(g)+H2O(g)ΔH3

④在此生产条件下,酯类物质可能发生水解。

回答下列问题。

(1)总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)CH2CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)ΔH=(用含ΔH1、ΔH2和ΔH3的代数式表示)。

(2)进料混合气中n(HOCH2CH2COOC2H5)∶n(C2H5OH)=1∶2,出料中四种物质

(CH2CHCOOC2H5、CH2CHCN、C2H5OH、H2O)的流量(单位时间内出料