必杀14 化学反应原理综合(15题)- 2022年高考化学考前必杀300题（山东专用）

2022年高考化学考点必杀300题 必杀14 化学反应原理综合 1．【2022·山东青岛·一模】丁二烯是生产合成橡胶的主要原料。一定条件下，2，3－二甲基－1，3－丁二烯()与溴单质发生液相加成反应(1，2加成和1，4加成)，已知溶剂极性越大越容易发生1，4加成。现体系中同时存在如下反应： ①＋Br2→ ΔH1＝m kJ·mol－1 ②＋Br2→ ΔH2＝n kJ·mol－1 ③ ΔH3 由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能(Ea)的关系如下：lg＝(－) (其中R为常数)。已知体系中两种产物可通过互相转化，反应历程及能量变化如下图所示： （1）由反应历程及能量变化图示判断，m_______n(填“＞”、“＝”或“＜”)，ΔH3＝_______。(用含不同活化能Ea的式子表示) （2）其他条件不变的情况下，升高反应温度，对反应_______(填①或②)的速率提高更有利，分析原因_______。 （3）由反应历程及能量变化图示判断，产物中_______(用系统命名法命名)含量更大，若要提高该产物在平衡体系中的物质的量分数，还可采取的措施是_______。 （4）在一定温度下，向某反应容器中加入1.0 mol 和一定量的Br2发生上述反应。测得的平衡转化率为α，平衡时Br2为b mol ，若以物质的量分数表示的平衡常数Kx，反应③的平衡常数Kx3＝4，则产物的选择性百分比为_______，开始加入的Br2为_______ mol ，反应①的平衡常数Kx1＝_______。 【答案】（1）＞ －(Ea4＋Ea2－Ea1－Ea3) （2）② 由题中阿伦尼乌斯公式可知，升高相同的温度，活化能越大，速率常数k增大的越多，Ea2＜Ea3，故升高温度，对1，4加成产物的生成速率提高更有利 （3）2，3－二甲基－1，4－二溴－2－丁烯 在极性大的溶剂中进行反应 （4）80% b＋α 【解析】（1）由反应历程及能量变化图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，则转化为是放热反应，反应②－①得到→，根据盖斯定律，ΔH＝(n－m) kJ·mol－1＜0，则m＞n；转化为的ΔHi＝Ea2－Ea1，转化为的ΔHii＝Ea3－Ea4，这个过程中ΔH3＝ΔHii－ΔHi＝Ea3－Ea4－(Ea2－Ea1)＝－(Ea4＋Ea2－Ea1－Ea3)。 （2）由题中阿伦尼乌斯公式可知，升高相同的温度，活化能越大，速率常数k增大的越多，Ea2＜Ea3，故升高温度，对1，4加成产物的生成速率提高更有利，则其他条件不变的情况下，升高反应温度，对反应②的速率提高更有利； （3）由图可知，的能量低于，较稳定，反应生成的容易转化为，则反应达平衡后产物中含量更大，主链含有4个C原子，1、4号C原子上含有Br原子，2、3号C原子上含有甲基，2号C原子含有碳碳双键，则该物质的名称为2，3－二甲基－1，4－二溴－2－丁烯；有题目中信息可知，溶剂极性越大越容易发生1，4加成，故若要提高该产物在平衡体系中的物质的量分数，还可采取的措施是在极性大的溶剂中进行反应； （4）设反应生成x mol ，反应③的平衡常数Kx3＝4，则生成的物质的量为4x mol ，则产物的选择性百分比为×100%＝80%；反应开始时，加入1.0 mol ，的平衡转化率为α，则消耗的物质的量为α mol ，则消耗Br2的物质的量为α mol ，平衡时Br2为b mol ，故开始加入的Br2为(b＋α) mol ；消耗的物质的量为α mol ，生成和的总物质的量为α mol ，产物的选择性百分比为80%，则生成的物质的量为(1－80%)×α mol ＝0.2α mol ，平衡时，的物质的量为(1－α) mol ，Br2为b mol ，各物质总物质的量为(1＋b) mol ，则反应①的平衡常数Kx1＝＝。 2．【2022·山东济宁·一模】利用CO2可合成尿素、醇等系列重要化工原料。回答下列有关问题： （1）以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： 反应1：2NH3(g)＝CO2(g)NH2CO2NH4(s) △H1＝－15947kJ·mol－1 反应2：NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)＝H2O(g) △H2＝＝72.49kJ·mol－1 反应3：2NH3(g)＝CO2(g)CO(NH2)2(s)＝H2O(g) △H3 反应1、2和3的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。提高尿素产率的方法有____、____。 一定条件下，恒容容器中，充入原料气3 mol NH3和1 mol CO2，平衡时CO