2020年高考化学提分攻略17 化学反应原理综合（含答案解析）.docx

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1、题型17化学反应原理综合一、解题策略二、题型分类【典例1】【2019·课标全国Ⅰ，28】水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：（1）Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。②在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO________H2(

2、填“大于”或“小于”)。（2）721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为________(填标号)。A．＜0.25　B．0.25　C．0.25～0.50　D．0.50E．＞0.50（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正＝________eV，写出该步骤的化学方程式_________________

3、_______________。（4）Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在30～90min内的平均速率(a)＝________kPa·min－1。467℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是________、________。489℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是________、________。【答案】（1）大于　（2）C　（3）小于　2.02　COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*

4、(或H2O*===H*＋OH*)　（4）0.0047　b　c　a　d【解析】（1）由题给信息①可知，H2(g)＋CoO(s)Co(s)＋H2O(g)(ⅰ)　K1＝＝＝39，由题给信息②可知，CO(g)＋CoO(s)Co(s)＋CO2(g)(ⅱ)　K2＝＝≈51.08。相同温度下，平衡常数越大，反应倾向越大，故CO还原氧化钴的倾向大于H2。（2）第（1）问和第（2）问的温度相同，利用盖斯定律，由(ⅱ)－(ⅰ)得CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K＝＝≈1.31。设起始时CO(g)、H2O(g)的物质的量都为1mol，容器体积为1L，在721℃下，反应达平衡时

5、H2的物质的量为xmol。K＝＝1.31，若K取1，则x＝0.5，φ(H2)＝0.25；该反应前后气体物质的量不变，当等物质的量反应物全部反应，氢气所占物质的量分数为50%，但反应为可逆反应，不能进行彻底，氢气的物质的量分数一定小于50%，故选C。（3）观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量低于始态物质相对能量，说明该反应是放热反应，ΔH小于0。过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，该步起始物质为COOH*＋H*＋H2O*，产物为COOH*＋2H*＋OH*

6、。（4）由题图可知，30～90min内(a)＝＝0.0047kPa·min－1。水煤气变换中CO是反应物，H2是产物，又该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，重新达到平衡时，H2的压强减小，CO的压强增大。故a曲线代表489℃时，pH2随时间变化关系的曲线，d曲线代表489℃时pCO随时间变化关系的曲线，b曲线代表467℃时pH2随时间变化关系的曲线，c曲线代表467℃时pCO随时间变化关系的曲线。【典例2】【2019·课标全国Ⅱ，27】)环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：（1）已知：(g)===(g)＋H2(g)ΔH1＝10

7、0.3kJ·mol－1　①H2(g)＋I2(g)===2HI(g)ΔH2＝－11.0kJ·mol－1　②对于反应：(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)　③ΔH3＝________kJ·mol－1。（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数Kp＝________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有________(填标号)。A．通入惰性气体B．提高温度C．增