合成氨厂和硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物，脱硝是指将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害物质的化学过程。回答下列问题：
(1)在一定条件下，向某反应容器中投入5molN2、15molH2在不同温度(T)下发生反应：
，平衡体系中
的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。___________ 。
②M点时，
的转化率为___________ 。
③下列情况能说明反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A．2v(NH3)=3v(H2)
B．混合气体的相对分子质量不再变化
C．N2体积分数不再变化
D．恒容容器中混合气体的密度保持不变
(1)在一定条件下，向某反应容器中投入5molN2、15molH2在不同温度(T)下发生反应：
，平衡体系中的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。
②M点时，
的转化率为③下列情况能说明反应达到平衡状态的是
A．2v(NH3)=3v(H2)
B．混合气体的相对分子质量不再变化
C．N2体积分数不再变化
D．恒容容器中混合气体的密度保持不变
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（已下线）大题04 化学反应原理综合题（逐空突破）-【大题精做】冲刺2024年高考化学大题突破+限时集训（新高考专用）
更新时间：2024-04-19 20:18:10
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困难
(0.15)
【推荐1】从图表中获得有用的信息是化学学习和研究的重要能力。
(1)图1是在一定条件下，反应：CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)的实验曲线。
①图中P1、P2、P3、P4代表不同压强，则压强大小的排列顺序为___________ 。该反应的△H____ 0（选填“＞”、“＜”、“=”）。
②压强为 P4时，在 Y 点：υ(正)____ υ(逆)。（选填“＞”、“＜”、“=”）；
③压强为P4时，密闭容器中CH4和CO2的起始浓度均为0.10 mol•L-1，则1100℃时该反应的化学平衡常数
为________ （保留三位有效数字）。
(2)温度与HCl压强对MgCl2·6H2O受热分解产物的影响如图所示，下列说法正确的是( )
A．温度低于100℃，MgCl2·6H2O不会发生分解
B．要得到MgO温度至少需要加热至600℃
C．要得到无水MgCl2只要控制温度，不一定要在HCl气体中
D．在HCl气体压强为0.25×106Pa时，温度由室温升高至300℃，发生的反应为MgCl2·6H2O=Mg(OH)Cl+HCl+5H2O
(3)X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在。Al－LiBH4是新型产氢复合材料，常温下可以与H2O反应生成H2。图3是含LiBH4为25%时Al－LiBH4复合材料的X－射线衍射图谱，图4是该复合材料在25℃(图谱a)和75℃(图谱b)时与水反应后残留固体物质的X－射线衍射图谱。据图分析，25℃时Al－LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是___ (填化学式)，25℃和75℃时产物中不相同的物质是________ (填化学式)。
(1)图1是在一定条件下，反应：CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)的实验曲线。 ①图中P1、P2、P3、P4代表不同压强，则压强大小的排列顺序为
②压强为 P4时，在 Y 点：υ(正)
③压强为P4时，密闭容器中CH4和CO2的起始浓度均为0.10 mol•L-1，则1100℃时该反应的化学平衡常数
为
(2)温度与HCl压强对MgCl2·6H2O受热分解产物的影响如图所示，下列说法正确的是
A．温度低于100℃，MgCl2·6H2O不会发生分解
B．要得到MgO温度至少需要加热至600℃
C．要得到无水MgCl2只要控制温度，不一定要在HCl气体中
D．在HCl气体压强为0.25×106Pa时，温度由室温升高至300℃，发生的反应为MgCl2·6H2O=Mg(OH)Cl+HCl+5H2O
(3)X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在。Al－LiBH4是新型产氢复合材料，常温下可以与H2O反应生成H2。图3是含LiBH4为25%时Al－LiBH4复合材料的X－射线衍射图谱，图4是该复合材料在25℃(图谱a)和75℃(图谱b)时与水反应后残留固体物质的X－射线衍射图谱。据图分析，25℃时Al－LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是
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【推荐2】H2S分解反应：H2S(g)⇌H2(g)＋
S2(g) ΔH>0，在无催化剂及Al2O3催化下，H2S在反应器中不同温度下反应，间隔相同时间测定一次H2S的转化率，其转化率与温度的关系如图所示：
(1)在约1100℃时，无论有无Al2O3催化，H2S转化率几乎相等，这是因为_______ 。
(2)在压强为p、温度为T、Al2O3催化条件下，将H2S(g)、Ar(g)按照物质的量之比为1∶n的比例进行混合，发生热分解反应：
，S2平衡产率为α。掺入Ar能提高S2的平衡产率，解释说明该事实_______ ，平衡常数Kp=_______ (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
S2(g) ΔH>0，在无催化剂及Al2O3催化下，H2S在反应器中不同温度下反应，间隔相同时间测定一次H2S的转化率，其转化率与温度的关系如图所示：(1)在约1100℃时，无论有无Al2O3催化，H2S转化率几乎相等，这是因为
(2)在压强为p、温度为T、Al2O3催化条件下，将H2S(g)、Ar(g)按照物质的量之比为1∶n的比例进行混合，发生热分解反应：
，S2平衡产率为α。掺入Ar能提高S2的平衡产率，解释说明该事实
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(0.15)
名校
【推荐3】"碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一
I．中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH．在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有：
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.1kJmol-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.0kJmol-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-48.9kJmol-1
(1)5Mpa时，往某密闭容器中按投料比n(H2)：n(CO2)=3：1充入H2和CO2反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表___________ (填化学式)。
②体系中CO2的物质的量分数受温度影响不大，原因是___________ 。
II．CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) K1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) K2
请回答：
(2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的K=___________ (用K1，K2表示)。
(3)恒压，750°C时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，经如下流程可实现CO2高效转化。
①写出过程ii产生H2O(g)的化学方程式___________ 。
②过程ii的催化剂是___________ ，若CH4和CO2按物质的量之比1：1投料，则会导致过程ii___________ 。
③过程ii平衡后通入稀有气体He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程iii，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因___________ 。
I．中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH．在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有：
①CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1=+41.1kJmol-1②CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H2=-90.0kJmol-1③CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-48.9kJmol-1(1)5Mpa时，往某密闭容器中按投料比n(H2)：n(CO2)=3：1充入H2和CO2反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表
②体系中CO2的物质的量分数受温度影响不大，原因是
II．CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
①CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) K1②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) K2请回答：
(2)反应CH4(g)+3CO2(g)
4CO(g)+2H2O(g)的K=(3)恒压，750°C时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，经如下流程可实现CO2高效转化。
①写出过程ii产生H2O(g)的化学方程式
②过程ii的催化剂是
③过程ii平衡后通入稀有气体He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程iii，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因
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【推荐1】德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法，其合成原理为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1，他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，解决了亿万人口生存问题。请回答下列问题：
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表：
则从反应开始到25min时，以H2表示的平均反应速率=_______ 。
(2)合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，初始时氮气、氢气的体积比为1：3，在相同催化剂条件下平衡混合物中氨的体积分数φ(NH3)与温度、压强的关系如图所示。则：
A、B两点的化学反应速率较大的是_______ (填“A点”或“B点”)。在250°C、1.0×104kPa下，化学平衡常数表达式为K=_______ 。
(3)随着温度升高，单位时间内NH3的产率增大，温度高于900°C以后，单位时间内NH3的产率开始下降的原因可能是：升高温度催化剂活性降低；_______ 。
(4)工业上可以利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为：NH3(g)+CH4(g)⇌3H2(g)+HCN(g) ΔH>0，在其他条件一定，该反应达到平衡时NH3转化率随外界条件Y变化的关系如图所示，Y代表_______ (填字母代号)。
A.原料中CH4与NH3的体积比 B.温度 C.压强
(5)工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，当进料体积比V(N2)：V(H2)=1：3时，平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：500°C、压强为10P0时，Kp=_______ [Kp为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)，用P0的代数式表示]。
(6)我国科研人员发现在反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)使用Pt单原子催化剂有着高达90%以上的甲醇选择性。反应历程如下图，其中TS表示过渡态，吸附在催化剂表面上的物种用*表示。
上述能垒(活化能)为1.15eV的反应为_______ 。
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表：
| 反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 压强/MPa | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
(2)合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，初始时氮气、氢气的体积比为1：3，在相同催化剂条件下平衡混合物中氨的体积分数φ(NH3)与温度、压强的关系如图所示。则：
A、B两点的化学反应速率较大的是
(3)随着温度升高，单位时间内NH3的产率增大，温度高于900°C以后，单位时间内NH3的产率开始下降的原因可能是：升高温度催化剂活性降低；
(4)工业上可以利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为：NH3(g)+CH4(g)⇌3H2(g)+HCN(g) ΔH>0，在其他条件一定，该反应达到平衡时NH3转化率随外界条件Y变化的关系如图所示，Y代表
A.原料中CH4与NH3的体积比 B.温度 C.压强
(5)工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，当进料体积比V(N2)：V(H2)=1：3时，平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：500°C、压强为10P0时，Kp=
(6)我国科研人员发现在反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)使用Pt单原子催化剂有着高达90%以上的甲醇选择性。反应历程如下图，其中TS表示过渡态，吸附在催化剂表面上的物种用*表示。
上述能垒(活化能)为1.15eV的反应为
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(0.15)
【推荐2】锌及其化合物用途广泛。火法炼锌以闪锌矿（主要成分是ZnS）为主要原料，涉及的主要反应有： 2ZnS(s) + 3O2(g) ＝ 2ZnO(s) + 2SO2(g) 
H1=－930 kJ·mol－1
2C(s) + O2(g) ＝ 2CO(g)H2=－221 kJ·mol－1
ZnO(s) + CO(g) ＝ Zn(g) + CO2(g)H3= +198 kJ·mol－1
（1）反应ZnS(s) + C(s) + 2O2(g) ＝Zn(g) + CO2(g) + SO2(g)的H4=________ kJ·mol－1。
反应中生成的CO2与NH3混合，在一定条件下反应合成尿素：
若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是________ 。
a．CO2与H2O(g)浓度相等 b．容器中气体的压强不再改变
c．2v(NH3)正 = v(H2O)逆 d．容器中混合气体的密度不再改变
（2）硫酸锌可广泛用作印染媒染剂和木材防腐剂。ZnSO4受热分解过程中各物质物质的量随温度变化关系如图所示。
① 写出700℃~980℃时发生反应的化学方程式：_______ ，物质B的化学式是______ 。
② 硫酸锌分解生成的SO2经下图中的两个循环可分别得到S和H2SO4。写出循环I中反应2的化学方程式：______ ；循环II中电解过程阳极反应式是________ 。
H1=－930 kJ·mol－12C(s) + O2(g) ＝ 2CO(g)
H2=－221 kJ·mol－1ZnO(s) + CO(g) ＝ Zn(g) + CO2(g)
H3= +198 kJ·mol－1（1）反应ZnS(s) + C(s) + 2O2(g) ＝Zn(g) + CO2(g) + SO2(g)的
H4=反应中生成的CO2与NH3混合，在一定条件下反应合成尿素：
若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是
a．CO2与H2O(g)浓度相等 b．容器中气体的压强不再改变
c．2v(NH3)正 = v(H2O)逆 d．容器中混合气体的密度不再改变
（2）硫酸锌可广泛用作印染媒染剂和木材防腐剂。ZnSO4受热分解过程中各物质物质的量随温度变化关系如图所示。
① 写出700℃~980℃时发生反应的化学方程式：
② 硫酸锌分解生成的SO2经下图中的两个循环可分别得到S和H2SO4。写出循环I中反应2的化学方程式：
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