2025高三二轮化学大题逐空抢分 二 化学反应原理.docx

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1．(2024·辽宁卷)为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气：2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)Cl2(g)＋H2O(g)ΔH1＝－57.2kJ·mol－1ΔSK。将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360℃、400℃和440℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。

回答下列问题：

(1)ΔS____0(填“”或“”)；T3＝____℃。

(2)结合以下信息，可知H2的燃烧热ΔH＝________kJ·mol－1。

H2O(l)===H2O(g)ΔH2＝＋44.0kJ·mol－1

H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH3＝－184.6kJ·mol－1

(3)下列措施可提高M点HCl转化率的是________(填标号)。

A．增大HCl的流速 B．将温度升高40℃

C．增大n(HCl)∶n(O2) D．使用更高效的催化剂

(4)图中较高流速时，α(T3)小于α(T2)和α(T1)，原因是____________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(5)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K＝________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。

(6)负载在TiO2上的RuO2催化活性高，稳定性强，TiO2和RuO2的晶体结构均可用右图表示，二者晶胞体积近似相等，RuO2与TiO2的密度比为1.66，则Ru的相对原子质量为____________(精确至1)。

答案：(1)＜360(2)－285.8(3)BD

(4)流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低

(5)6(6)101

解析：(1)反应2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)Cl2(g)＋H2O(g)前后的气体分子数目减小，所以该反应ΔS0，该反应为放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低的时候，温度越高，HCl的转化率越小，故T1代表的温度为440℃，T3为360℃。

(2)表示氢气燃烧热的热化学方程式为④H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)，设①2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)Cl2(g)＋H2O(g)，②H2O(l)===H2O(g)，③H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，根据盖斯定律可得，④＝①＋③－②，因此氢气的燃烧热ΔH＝－57.2kJ·mol－1－184.6kJ·mol－1－44kJ·mol－1＝－285.8kJ·mol－1。

(3)A项，增大HCl的流速，由图像可知，HCl的转化减小；B项，M对应温度为360℃，由图像可知，升高温度，HCl的转化率增大；C项，增大n(HCl)∶n(O2)，HCl的转化率减小；D项，使用更高效的催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内HCl的转化率增大。

(5)由图像可知，N点HCl的平衡转化率为80%，设起始n(HCl)＝n(O2)＝4mol，可列出三段式

2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)Cl2(g)＋H2O(g)

起始量/mol4400

变化量/mol3.20.81.61.6

平衡量/mol0.83.21.61.6

则K＝eq\f(\f(1.6,7.2)×\f(1.6,7.2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.8,7.2)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3.2,7.2)))\s\up6(\f(1,2)))＝6。

(6)由于二者的晶体结构相似，体积近似相等，则其密度之比等于摩尔质量之比。故1.66＝eq\f(M（Ru）＋32,M（Ti）＋32)，则Ru的相对原子质量为101。

2．(2024·湖南卷)丙烯腈(CH2===CHCN)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CH2===CHCN的流程如