2020高考化学大题专项训练《化学反应原理综合题（1）》及答案解析.doc

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1、2020高考化学大题专项训练《化学反应原理综合题（1）》1．环戊烯是生产精细化工产品的重要中间体，其制备涉及的反应如下：回答下列问题：(l)反应的△H=_________kJ/mol。(2)解聚反应在刚性容器中进行。①其他条件不变，有利于提高双环戊二烯平衡转化率的条件是__________（填标号）。A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．减小压强②实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的沸点。某温度下，通入总压为l00kPa的双环戊二烯和水蒸气，达到平衡后总压为160kPa，双环戊二烯的转化率为80

2、%，则pH2O=___kpa，平衡常数Kp=____________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)(3)一定条件下，将环戊二烯溶于有机溶剂中进行氢化反应，反应过程中保持氢气压力不变，测得环戊烯和环戊烷的产率（以环戊二烯为原料计）随时间变化如下图所示。①将环戊二烯溶于有机溶剂中可减少二聚反应的发生，原因是______________________，②最佳的反应时间为________h。活化能较大的是______________（填“氢化反应”或“副反应”）。(4)已知氢化反应平衡常数为1.6×1

3、012，副反应的平衡常数为2.0×10l2。在恒温恒容下，环戊二烯与氢气按物质的量之比为1：1进行反应，则环戊二烯的含量随时间变化趋势是______________________（不考虑环戊二烯的二聚反应）。【答案】（1）-209.9（2）AD25960（3）降低环戊二烯浓度，减小二聚速率；稀释有利于平衡向解聚方向移动4副反应（4）先变小后变大（最后不变）【解析】（1）已知，，根据盖斯定律，由氢化反应+副反应得反应△H=-100.5kJ/mol-109.4kJ/mol=-209.9kJ/mol；(2

4、)①提高双环戊二烯平衡转化率则平衡正向移动；A.升高温度，平衡向吸热反应的正反应方向移动，选项A符合；B．降低温度，平衡向放热反应的逆反应方向移动，选项B不符合；C．增大压强，平衡向气体体积缩小的逆反应方向移动，选项C不符合；D．减小压强，平衡向气体体积增大的正反应方向移动，选项D符合；答案选AD；②实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的沸点。某温度下，通入总压为l00kPa的双环戊二烯和水蒸气，达到平衡后总压为160kPa，则增压60kPa，双环戊二烯的转化率为80%，则反应前双环戊二烯的分压为，

5、则pH2O=l00kPa-75kPa=25kPa，平衡时双环戊二烯、环戊二烯的平衡分压分别为15kPa、120kPa，平衡常数Kp==960kPa；(3)①将环戊二烯溶于有机溶剂中可减少二聚反应的发生，原因是降低环戊二烯浓度，减小二聚速率；稀释有利于平衡向解聚方向移动；②根据图中信息可知，4h时环戊烯的产率最大，故最佳的反应时间为4h。根据各反应的焓变以及环戊烯和环戊烷产率随时间的变化曲线可知，活化能较大的是副反应；(4)已知氢化反应平衡常数为1.6×1012，副反应的平衡常数为2.0×1012。在恒

6、温恒容下，环戊二烯与氢气按物质的量之比为1：1进行反应，开始一段时间，氢化反应的活化能较小，氢化反应比副反应快，环戊二烯的含量随时间的推移变小；一段时间后，由于副反应的平衡常数大于氢化反应的平衡常数，副反应进行的程度大、放热多，使氢化反应逆向进行，环戊二烯的含量随时间推移又变大，直至最后不变。2．CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，用于生产多种化工产品。该技术中的化学反应为：CH4(g)+3CO2(g)2H2O(g)+4CO(g)ΔH=+330kJ/mol（1）下图表示初始投料比n(CH4)

7、:n(CO2)为1:3或1:4，CH4的转化率在不同温度（T1、T2）下与压强的关系。[注：投料比用a1、a2表示]①a2=__________。②判断T1的T2的大小关系，并说明理由：__________。（2）CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如下：①过程Ⅰ，生成1molH2时吸收123.5kJ热量，其热化学方程式是__________。②过程Ⅱ，实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是__________。③假设过程Ⅰ和过程Ⅱ中的各步均转化完全，下列说法正确的是___

8、_______。（填序号）a．过程Ⅰ和过程Ⅱ中发生了氧化还原反应b．过程Ⅱ中使用的催化剂为Fe3O4和CaCO3c．若过程Ⅰ投料，可导致过程Ⅱ中催化剂失效【答案】（1）1:4T2>T1正反应为吸热反应，温度升高时甲烷的转化率增大（2）CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol4H2+Fe3O43Fe+4H2Oac【解析】(1).①.在相同条件下，投料比越小，甲烷的转化率越大，据图可知，a2＞a1，故a2表示的是1:4