内容正文:
押全国卷理综第28题 化学反应原理
高考频度:★★★★★ 难易程度:★★★★☆
一、考题分析
化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识,主要命题点有盖斯定律的应用,反应速率和化学平衡的分析,化学平衡常数的表达式书写与计算,反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等,试题常以填空、读图、作图、计算等形式呈现。
二、近五年考点分布分析
全国卷
年份
题号
试题载体类型
考点分布
气相反应体系
液相(溶液)体系
反应热
速率因素及计算
平衡标志及移动原理
转化率计算
五大平衡常数的计算
图像分析
电化学原理及应用
I
2020
28
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Kp
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2019
28
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2018
28
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√
Kp
表
2017
28
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K
2016
27
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Ksp
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II
2020
28
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Kp
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2019
27
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Kp
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2018
27
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K
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2017
27
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K
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2016
27
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III
2020
28
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Kp
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2019
28
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K
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2018
28
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2017
28
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K
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2016
27
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表达式
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1.(2020年全国1卷)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+
O2(g)
SO3(g) ΔH=−98 kJ·mol−1。回答下列问题:
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:_________。
(2)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下,SO2平衡转化率α 随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=__________,判断的依据是__________。影响α的因素有__________。
(3)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器,在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为α,则SO3压强为___________,平衡常数Kp=___________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)研究表明,SO2催化氧化的反应速率方程为:v=k(
−1)0.8(1−nα')。式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;α为SO2平衡转化率,α'为某时刻SO2转化率,n为常数。在α'=0.90时,将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程,得到v~t曲线,如图所示。
曲线上v最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度tm。t<tm时,v逐渐提高;t>tm后,v逐渐下降。原因是__________________________。
2.(2020年全国2卷)天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)= C2H4(g)+H2(g) ΔH,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
燃烧热ΔH/( kJ·mol−1)
-1560
-1411
-286
①ΔH=_________kJ·mol−1。
②提高该反应平衡转化率的方法有_________、_________。
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4
C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为:r=k×
,其中k为反应速率常数。
①设反应开始时的反应速率为r1,甲烷的转化率为α时的反应速率为r2,则r2=____