2021年高考最后10天专项押题-瞄准高考原理综合大题

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最后 10 天专项押题——瞄准高考原理综合大题

1．（14 分）含氮物质被广泛应用于化肥、制药、合成纤维等化工行业造福人类，但如果使用或处理不当，

也会对环境造成影响。如何合理地使用含氮物质，是化学学科肩负的重要社会责任。请根据所学知识解答

下列问题：

（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：

Ⅰ：

Ⅱ.

则CH4将NO 还原为 N2的热化学方程式为____________________________。

（2）在密闭容器中通入和，在一定温度下进行反应Ⅱ，反应时间（t）与容

器内气体总压强（p）的数据见下表：

反应时间 t/min 0 2 4 6 8 10

总压强 P/100kPa 4.80 5.44 5.76 5.92 6.00 6.00

由表中数据计算，内 _________ ，该温度下的浓度平衡常数 ____

_______。

（3）在一密闭的恒容容器中，若按投料进行反应Ⅱ，下列说法正确的是_______。

A．使用催化剂可以提高 CH4的平衡转化率

B．若反应Ⅱ在 400℃和50 ０℃的平衡常数分别为 Ka和Kb，则 Ka>Kb

C．投料比不变，温度越低，反应一定时间后 CH4的转化率越高

D．投料比不变，增加反应物的浓度，达到新平衡后 CH4的转化率减小

E．若，说明反应达到平衡状态

（4）SCR（选择性催化还原）脱硝法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应原理为：

。其他条件相同，在甲、乙两种催化剂作用下，相

同时间时 NO 转化率与温度的关系如图。

① 工业上选择催化剂__________（填“甲”或“乙”）

② 在催化剂甲作用下，温度高于 210℃时，NO 转化率降低的原因可能是_______（写一条即可）。

（5）工业合成尿素的反应如下：，在恒定温

度下，将 NH3和CO2按2∶1的物质的量之比充入一体积为 10L 的密闭容器中（假设容器体积不变，生成

物的体积忽略不计），经达到平衡，各物质的浓度变化曲线如图所示，若保持平衡时的温度和体积

不变，25min 时再向容器中充入 2mol 的NH3和1molCO2，在 40min 时重新达到平衡，请在图中画出

内NH3的浓度变化曲线。

【答案】（1）CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ·mol－1（2分）

（2）0.1mol/（L·min）（2分） 6.75 （2分）

（3）BCD（3分）

（4）① 乙（1分） ② 催化剂活性降低、副反应增多（2分）

（5）（2分）

【解析】

（1）已知：① CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ·mol－1

②CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ·mol－1

CH4将NO2还原为 N2的反应可以看成是②×2-① 得到，所以反应 CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）

+CO2（g）+2H2O（g）△H=（-867kJ·mol－1）×2-（-574kJ·mol－1）=-1160kJ·mol－1，

故答案为：CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ·mol－1；

（2）①压强之比等于物质的量之比，则 4min 时混合气体总物质的量为（1+2）mol× =3.6mol，由方

程式可知 1molNO2反应时混合气体物质的量增大 1mol，则反应的 NO2为2×（3.6-3）mol=1.2mol，0～4min

内v（NO2）= =0.1mol/（L·min）；

8min 时处于平衡状态，压强之比等于物质的量之比，则平衡时混合气体总物质的量为（1+2）mol×

=3.75mol，设参加反应的均为为 xmol，则：

所以 1-x+2-2x+x+x+2x=3.75，解得 x=0.75，

则平衡常数 K=

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