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1、全国各地高考化学分类：化学反应原理综合考查综合题汇编(1)一、化学反应原理综合考查1 氨催化氧化是硝酸工业的基础，氦气在Pt 催化剂作用下发生主反应和副反应：.4NH3(g)+5O 2(g)4NO(g)+6H2O(g)H1=-905 kJ/mol.4NH3(g)+3O 2(g)2N2(g)+6H 2O(g)H2（1）已知：NOO2N2物质中断裂 1mol 化学键需要的能量 /kJ629496942则H2=_。（2）以 Pt 为催化剂，在度的关系如下图：1L 密闭容器中充入1mol NH3 和2mol O 2，测得有关物质的量与温该催化剂在高温时对反应_更有利（填“”或“”）。 520时， NH
2、3 的转化率为 _。 520时，反应的平衡常数 K=_（数字计算式）。下列说法正确的是 _ （填标号）。A 工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在840左右B 增大 NH3 和 O2 的初始投料比可以提高NH3 生成 NO的平衡转化率C 投料比不变，增加反应物的浓度可以提高NH3 生成NO的平衡转化率D 使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率温度高于 840时， NO的物质的量减少的原因可能是 _。（3）在有氧条件下，新型催化剂M能催化 NH3 与 NOx反应生成 N2。3222时，转移的电子数为_mol。NH与 NO生成 N的反应中，当生成 1mol N将一定比例的O2、 N
3、H3 和 NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中反应。反应相同时间NO的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-2 50范围内随着温x度的升高， NOx 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_。NOx 去除反应速率迅速增大；【答案】 -1265kJ/mol160%0.220.96AD 催化剂失去活性、有其他副反应发0.441.453生、生成 NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低24迅速上升段是催化剂7活性随温度升高增大与温度升高共同使NO去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温x度升高引起的 NO去除反应速率增大x【解析】【分析】（1）利用盖斯定律和 H=反应物总
4、键能 -生成物总键能计算；（2） 由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO 物质的量远大于氮气的； 根据图示 A 点计算出两个反应消耗氨气的量，再计算转化率； 利用 A 点，计算出两个反应后剩余的氨气，氧气，生成的水和N2，再根据平衡常数公式计算； A. 工业上氨催化氧化生成NO 时，根据图示可知 840 生成 NO 最多，故 A 正确；B.增大 NH3 和 O2 的初始投料比可以降低NH3 转化率，提高氧气转化率，故B 错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低 NH3 生成 NO 的平衡转化率，故C 错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能
5、，加快其反应速率，故D 正确； 温度高于840 时， NO 的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO 的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低；（ 3） 8NH 3+6NO2=7N2+12H2O 根据方程式判断； 在 50-250 范围内随着温度的升高， NOx 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx 去除反应速率增大；【详解】（1）盖斯定律： - 得 2N2(g)+2O24NO(g) H= H1 - H2=-905- H2kJ/mol ；H=反应物总键能-生成物总键能=
6、2 942 kJ/mol +2 496 kJ/mol -4 629 kJ/mol；=360kJ/mol所以： H2=H1 - H=-905 kJ/mol -360 kJ/mol =-1265kJ/mol ；答案： -1265kJ/mol（2） 由图可知，该催化剂在高温时，生成的 NO 物质的量远大于氮气的，故该催化剂在高温下选择反应 I；答案： 520 时，4NH3（g） +5O24NO（ g） +6H2O（g）变化（ mol ）：0.20.250.20.34NH3（ g） +3O2（ g）2N2（ g）+6H2O（ g）变化（ mol ）： 0.40.30.20.60.20.4NH3 的转化
7、率为 100%=60%1答案 :60% 在 1L 密闭容器中充入 1mol NH和 2mol O， 520平衡时 n（ NO） =n（ N ） =0.2mol ，322则：4NH（ g） +5O4NO（ g）+6H O（ g）322变化（ mol ）： 0.20.250.20.34NH（ g） +3O （g）=2N2（ g） +6H O（ g）322变化（ mol ）： 0.40.30.20.6故平衡时， n（NH3 ） =1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol，n（ O2） =2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol ， n（ H O） =0.3mol+0.6mol
8、=0.9mol ，由于容器体积为 1L，利用物质的量代2替浓度计算平衡常数 K= 0.220.960.441.45 3答案： 0.220.960.441.453 A. 工业上氨催化氧化生成NO 时，根据图示可知 840 生成 NO 最多，故 A 正确；B.增大 NH3 和 O2 的初始投料比可以降低NH3 转化率，提高氧气转化率，故B 错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低 NH3 生成 NO 的平衡转化率，故C 错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率，故D 正确；答案： AD 温度高于 840 时， NO 的物质的量减
9、少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO 的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低；答案：催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO 的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低（3） 8NH3+6NO2=7N2+12H2O 生成N2 的反应中，当生成1mol N2 时，转移的电子数为24mol ；7答案：247 反应相同时间NOx 的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-250 范围内随着温度的升高， NOx 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx 去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的N
10、Ox 去除反应速率增大；答案：迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx 去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx 去除反应速率增大【点睛】本题难点是图象分析应用，易错点平衡常数的计算，注意三段式法在平衡计算中的应用。2 铝及其合金可用作材料、铝热剂等，在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。(1)铝的冶炼、提纯的方法很多。高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为：Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3CO(g)+3AlCl(g)，其平衡常数表达式为K=_。碳热还原Al2O3 冶铝的部分反应如下： .2Al2O3(s)+9C(s)=Al4 C3(s)+6
11、CO(g) H1=akJ/mol . 4Al 2O3(s)+Al4C3(s)=3Al4 O4C(s) H2=bkJ/mol . Al4O4C(s)+Al4C3(s)=8Al(g)+4CO(g) H3=ckJ/mol反应 Al2O3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)的 H=_kJ/mol用离子液体 AICb-BMIC(阳离子为 EMIM+ 、阴离子为 AlCl4 、Al2Cl7 )作电解质，可实现电解精炼铝。粗铝与外电源的 _ 极(填 “正”或 “负 ) 相连；工作时，阴极的电极反应式为 _。(2)真空条件及1173K 时，可用铝热还原Li5AlO4 制备金属锂 (气态 )，写出该反应的化学方程式： _。(3)用 Al、Fe 或 Al-Fe 合金还原脱除水体中的硝态氮(NO3-N)，在 45，起始c(KNO3-N)为50mgL-1、维持溶液呈中性并通入Ar 等条件下进行脱除实验。结果如图所示(c0 为起始浓
