2020-2021全国高考化学化学反应原理综合考查的综合高考真题分类汇总含答案

2020-2021全国高考化学化学反应原理综合考查的综合高考真题分类汇总含答

案

一、化学反应原理综合考查

1．研究CO和CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。请回答下列问题： (1)利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇，发生反应： CO(g)+ 2H2(g)? CH3OH(g)，其两种反应过程中能量的变化曲线如图中a、b所示，下列说法正确的是_____(填字母)。

A.上述反应的△H= -91 kJ·mol-1 B.该反应自发进行的条件为高温

C. b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和?H D. b过程的反应速率：第Ⅱ阶段＞第Ⅰ阶段

(2)若反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L密闭容器中发生，反应过程中各物质的物质的量随时间变化见表所示： 时间/min H2 CO CH3OH(g) 0 4 2 0 5 10 2 15 0.7 1 ①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_______(填字母) A.2v正(H2)=v逆(CH3OH) B. CO与CH3OH的物质的量之比保持不变 C.混合气的平均相对分子质量保持不变 D.混合气体的密度保持不变

②若起始压强为P0kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，则10 min内H2的反应速率v(H2)=_____kPa/min；该温度下反应的平衡常数Kp=______。(分压=总压×物质的量分数)。

(3)甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同，向甲中加入1 mol CO和2 mol H2，向乙中加入2 mol CO和4 molH2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图所示，则L、M两点容器内平衡常数：K(M)_____ K(L)； 压强：p(M)__2p(L)。(填“＞”“<”或“=”)

(4)以纳米二氧化钛为工作电极，稀硫酸为电解质溶液，在一定条件下通入CO2进行电解，在阴极可制得低密度聚乙烯(_________。

)。电解时，阴极的电极反应式是

9P0 2 kPa-2（可不带单位） ＜ ＞ 2nCO2+12ne－【答案】AD BC

30P0+12nH+=【解析】 【分析】 【详解】

(1)A.对于反应CO(g)+ 2H2(g)? CH3OH(g)，根据反应过程中能量的变化图可得△H=正反应的活化能-逆反应的活化能=419 kJ·mol1-510 kJ·mol1= -91 kJ·mol1，A项正确； B.该反应正向是气体粒子数目减小的反应，属于熵减过程△S＜0，根据△G=△H-T△S，△G＜0可自发，需要低温环境才可以自发，B项错误；

C.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能，但是?H只与反应始末状态有关，与反应途径H故不变，C项错误； 无关，?

D.b过程中第I阶段正反应活化能较高，故活化分子的百分含量较低，因此化学反应速率较慢，b过程的反应速率：第I阶段＜第Ⅱ阶段，D项正确。 故说法正确的选AD。

(2) ①A.对于反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)，当v正(H2)=2v逆(CH3OH)时，反应到达平衡，2v正(H2)=v逆(CH3OH)，正逆反应各物质速率不成比例，未达到平衡，故A项错误； B.反应物CO与生成物CH3OH的物质的量之比从开始反应逐渐减小，若保持不变可以说明达到平衡，B项正确；

C.混合气的平均相对分子质量数值上等于摩尔质量M=

---

+4nH2O

m，因为质量守恒m不变，该反应n正向是气体粒子数目较小方向，n会减小，M会增大，达到平衡之后M不变，故C项正确；

D.混合气体的密度=

m，m不变容器体积固定，则混合气体的密度是个定值，一直不变，V不能做平衡的判定依据，D项错误； 故能作为判断该反应达到平衡标志的是BC；

②同温1L容器中，气体的物质的量与压强呈正比，初始加入2 mol CO和4 molH2，混合气体共6mol，起始压强为P0kPa，则起始氢气的分压

2P0kPa，反应10 min H2的物质的量3为2mol，是原来氢气物质的量的一半，反应10 min H2的分压

1P0kPa，故10 min内H2的321?P?H2?P0kPa?P0kPaP0反应速率v(H2)== 3= kPa/min；反应10 min H2的物质的330?t10min量为2mol，CO的物质的量为1mol，生成的甲醇为1mol，混合气体共4mol，那么H2的物质的量分数0.5，CO和甲醇的物质的量分数均为0.25。反应15min和反应10min数据一

P0n03样，故10min已经达到平衡。由于气体的物质的量与压强呈正比，故==，得

P平n平2P平=

122P0 kPa，则平衡时H2的分压P?H2?=0.5×P0=P0 kPa，同理P?CO?= 33312P0=P0 kPa，该温度下平衡常数36P?CH3OH?=0.25×

1P0kPaP(CH3OH)96-2

Kp==2=22 kPa； P(CO)gP(H2)1?1?P0P0kPa??P0kPa?6?3?(3)根据CO的平衡转化率-T-P图分析，其他条件不变（观察甲或者乙），升高温度，CO的平衡转化率降低，根据平衡移动原理该可逆反应的正反应是放热的，则K值随温度升高而降低，由于甲和在在温度不变的时候平衡常数是相同的，故L、M两点容器内平衡常数：K(M)＜K(L)；向甲中加入1 mol CO和2 mol H2，向乙中加入2 mol CO和4 molH2，在相同转化率的情况下，平衡时刻乙的总物质的量等于甲总物质的量的2倍，由气体状态方程PV=nRT，温度越高气体的压强越大，故压强：p(M)＞2p(L)； (4)通入CO2进行在硫酸电解质中电解，在阴极可制得低密度聚乙烯(

)，2nCO2→

，碳元素化合价从+4降到-2，每

个碳得6个电子，2nCO2共得12n个电子，则阴极的电极反应式是2nCO2+12ne－+12nH+=

+4nH2O。

2．

近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：

（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：