2020年高考化学一轮复习高考热考题型攻关十一.doc
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1、化学反应速率与化学平衡的陌生图象题新课标全国卷对化学反应速率、化学平衡知识的考查,往往根据工业生产实际,并结合陌生图象,分析投料比、转化率、产率的变化。该类题目信息量较大,综合性较强,能够充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力以及原理分析、规范描述的表达能力,该类题目在高考中常受到命题者的青睐。1(2018全国卷)CH4CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2),在反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:项目积碳反应CH4(g)= C(s)2H2(g)消碳反应CO2(g)C(s) =2CO(g) H/(kJmol1)75172活化能/(kJmo
2、l1)催化剂X3391催化剂Y4372(1)由上表判断,催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”),理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。AK积、K消均增加Bv积减小、v消增加CK积减小、K消增加Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大(2)在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vkp(CH4)p(CO2)0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc
3、(CO2)从大到小的顺序为_。解析:(1)积碳反应中,由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小,所以催化剂X更有利于积碳反应的进行;而消碳反应中,催化剂X的活化能大于催化剂Y,所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行;综合分析,催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应,温度升高,平衡右移,K积、K消均增加,温度升高,反应速率均增大,从图象可知,随着温度的升高,催化剂表面的积碳量是减小的,所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。(2)由速率方程表达式vkp(CH4)p(CO2)0.5可知,v与p(CO2)成反比例关系,p(CO2)越大,反应速率越小,所以pc(CO2)pb(CO
4、2)pa(CO2)。答案:(1)劣于相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大AD(2)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)2. (2017全国卷)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知:C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反应的H1为_kJmol1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及
5、压强的关系图,x_0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是_(填标号)。A升高温度B降低温度C增大压强 D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_;590 之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析:(1)根据盖斯定律,可得,则H1H2H31
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