专题7 化学反应原理综合题（提分特训）-2021年高考二轮模块化复习之《化学基本理论与反应原理》名师讲案与提分特训（解析版）

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专题七化学反应原理综合题

（共 20 道题）

1．（2020 届广东省汕头市高三一模）“绿水青山就是金山银山”，运用化学反应原理研究碳、氮、硫的

单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

（1）CO 还原 NO 的反应为 2CO(g)+ 2NO(g)⇌2CO2 (g)+ N2 (g) ∆H= -746kJ•mol-1。部分化学键的键能数据

如下表(CO 以 C≡O 键构成)：

化学键 C≡O N≡N C＝O

E/(kJ·mol-1) 1076 945 745

①由以上数据可求得 NO 的键能为________________kJ·mol-1。

②写出两条有利于提高 NO 平衡转化率的措施______________。

（2）一定条件下，向某恒容密闭容器中充入 x mol CO2 和 y mol H2，发生的反应 CO2(g)+3H2(g)

⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= −50 kJ•mol−1。

①图中能表示该反应的平衡常数 K 与温度 T 之间的变化关系曲线为____________ (填“a”或“b”)，其判断

依据是________ 。

②若 x=2、y=3，测得在相同时间内不同温度下 H2 的转化率如图所示，则在该时间段内，恰好达到化学平

衡时，此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为________。

（3）在有氧条件下，新型催化剂 M 能催化 NH3 与 NOx 反应生成 N2。

①NH3 与 NO2 生成 N2 的反应中，当生成 28g N2 时，转移的电子数为_______________mol(结果保留三位

有效数字)。

②将一定比例的 O2、NH3 和 NOx 的混合气体，匀速通入装有催化剂 M 的反应器中反应(装置如图)。

反应相同时间 NOx 的去除率随反应温度的变化曲线如图所示：

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______________

_；当反应温度高于 380 ℃时，NOx 的去除率迅速下降的原因可能是_________。

【答案】（1）① 513.5 ② 增大压强、降低温度、增大 CO 与NO 的投料比

（2）① a 该反应是放热反应，升高温度不利于反应向右进行，会使平衡常数减小 ②17:25

（3）① ②在一定温度范围内催化剂活性较大，超过温度范围，催化剂活性降低氨气在该反应条件

下与氧气反应生成 NO

【解析】（1）①设 NO 的键能为 x kJ/mol，反应 2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+ N2(g) ∆H=(1076 2+2x)-(745 2

2+945)=-746 kJ/mol，解得 x=513.5，故 NO 的键能为 513.5 kJ/mol；

②该反应为气体体积缩小的放热反应，若提高 NO 的平衡转化率，需要使平衡正向移动，采取的措施有：

增大压强、降低温度、增大 CO 与NO 的投料比等；

（2）①该反应是放热反应，升高温度不利于反应向右进行，会使平衡常数减小，曲线 a符合此特点；

②由图可知，当温度在 T2时，H2的转化率最高。温度越高反应速率越大，在相同时间内达到平衡状态前，

H2的转化率最高，但达到平衡状态后继续升温，反应会向逆反应方形=向移动，导致 H2的转化率降低，由

图知 b点为平衡状态；

同温同体积时压强比等于物质的量比，故 b点时对应的压强与反应开始时的压强比为 34:50=17:25；

（3）① NH3与NO2生成 N2的反应方程式为 8NH3+6NO2=7N2+12H2O，该反应中生成 7mol N2时，转移的电

子的物质的量为 24mol，因此生成 1mol N2时转移电子的物质的量为 = mol；

②在一定温度范围内催化剂活性较大，超过温度范围，催化剂活性降低，由图可知迅速上升段是催化剂活

性随温度升高而增大，与温度升高共同使 NOx的去除反应速率增大；上升阶段缓慢主要是温度上高引起的

NOx的去除反应速率增大但催化剂活性降低；在一定温度和催化剂存在的条件下，氨气能催化氧化生成

NO，当温度高于 380℃时，NOx的去除反应速率下降的原因可能是氨气在该反应条件下与氧气反应生成

NO。

2．（2021·广东佛山市·高三一模）正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术.正戊烷和异戊烷的部

分性质如表：

名称结构简式熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧热/

正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3-130 36 3506.1

异戊烷 (CH3)2CHCH2CH3-159.4 27.8 3504.1

回答下列问题：

（1）稳定性：正戊烷_______异戊烷(填“>”或“=”或“<”)。

（2）25℃，101kPa 时，正戊烷异构化成异戊烷的热化学反应方程式为_______。

（3）在合适催化剂和一定压强下，正戊烷的平衡转化率随温度变化如图所示。

①28~36℃时，随温度升高，正戊烷的平衡转化率增大，原因是_______。

②150℃时，体系压强从100kPa 升高到 500kPa，正戊烷的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)

③150℃时，该反应的平衡常数为 3.2，则正戊烷的平衡转化率为_______(保留三位有效数字)。

（4）在正戊烷中混入一定比例的 H2有利于异构化反应的进行，一种“分步法电解制氢气”的装置如图.该方

法制氢气分两步，第一步在惰性电极产生H2，NiOOH/Ni(OH)2电极发生氧化反应；第二步在另一个惰性电

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