2018年高考化学真题分类汇编化学反应与能量.pdf
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1、1 2018 年高考化学真题分类汇编 专题 6 化学反应与能量 (选修 4) 化学反应与能量变化 1.2018 全国卷 -27CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气 (CO 和 H2) ,还对温室气体的 减排具有重要意义。回答下列问题: (1) CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。 已知: C(s)+2H2(g)=CH 4(g) H=-75 kJmol - 1 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol - 1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-111 kJmol - 1 该催化重整反应的 H= kJ mol -
2、 1。 有利于提高 CH4平衡转化率的条件是_ (填 标号)。 A高温低压B低温高压 C高温高压D低温低压 某温度下,在体积为2 L 的容器中加入2 mol CH 4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应, 达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_mol 2 L- 2。 (2)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: 积碳反应: CH4(g)=C(s)+2H2(g) 消碳反应:CO2(g)+C(s)=2CO(g) H/(kJ mol - 1) 75 172 活化能 / (kJ mol - 1) 催化剂 X 33 91 催化剂 Y 43
3、 72 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)。 A K积 、K 消均增加 B v积减小, v 消增加 CK积减小,K消增加 D v消增加的倍数比 v积增加的倍数大 在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v=k p(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
4、pa(CO2) 、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。 2 【答案】(1) 247;A;1/3(2) 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 pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2) 【解析】(1) C(s)+2H2(g)=CH 4(g) H=-75 kJmol - 1 C(s)+O2(g)=CO 2(g) H=-394 kJmol - 1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-111 kJmol - 1;根据盖斯定律计算: 2,得: CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2
5、(g) H=+247kJ mol - 1。因正反应为吸热反应, 且正反应方向为气体体积增加 的反应,升高温度或减少压强有利于提高CH4平衡转化率,A 正确。 CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) 始(mol/L): 1 0.5 0 0 变(mol/L): 0.25 0.25 0.25 0.25 平(mol/L): 0.75 0.25 0.25 0.25 K= 0.25 0.25/0.750.25=1/3 (2) 根据表中数据可知相对于催化剂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,所以催化剂X 劣于 Y。A正反 应均是吸热反
6、应, 升高温度平衡向正反应方向进行,因此 K积 、 K 消均增加,A 正确; B 升 高温度反应速率均增大,B 错误;C根据 A 中分析可知选项C 错误;D积碳量 达到最大值以后再升高温度积碳量降低,这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大, D 正 确。答案选AD 。 根据反应速率方程式: v=k p(CH4) p(CO2) -0.5 可知,在 p(CH4)一定时,生成速率随 p(CO2) 的升高而降低,所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2 )、 pb(CO2)、pa(CO2 )。 【考点】 盖斯定律;化学平衡的影响因素;利用转化率求化学平
7、衡常数;温度对反应平 衡常数的影响;化学图像的分析与判断;化学平衡图像分析的答题技巧,看图像时: 一 看面:纵坐标与横坐标的意义; 二看线:线的走向和变化趋势; 三看点:起点,拐点, 终点,然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合,做出符合题目要求的解 答。 反应热的计算 (盖期定律 )与重要的反应热 2.2018 浙江卷 -21氢卤酸的能量关系如图所示下列 说法正确的是 A.已知 HF 气体溶于水放热,则HF 的 H1 反应是 气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4的物质的量增 大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大(3) SO2、SO
8、42-、4H+ (4) 0.4; I - 是 SO2歧化反应的催化剂, H +单独存在时不具有催化作用, 但 H +可以加快歧化反应速率 ; 反应 ii 比 i 快; D 中由反应ii 产生的 H +使反应 i 加快 【解析】(1)根据过程,反应II 为 SO2催化歧化生成H2SO4和 S,反应 为:3SO2+2H2O=2H2SO4+S。应用盖斯定律,反应 I+反应 III 得, 2H2SO4 (l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g) H=H1+H3=(+551kJ/mol) +(-297kJ/mol) =+254kJ/mol ,反 应 II 的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(
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