大题突破3 化学反应原理综合题（教参）-【高考前沿】2023高考地理第二轮复习·超级考生备战高考（新教材 人教版）

化学反应速率和化学平衡。专题七 大题突破 化学反应原理综合题 [典例](2022·山东卷)利用Y丁内酯(BL)制备1,4- [解析](1)依题意，结合已知信息，可推定在同温同 丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁 压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时 醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10-3mol的 0 BL为原料，达到平衡时放出XkJ热量与同物质的量的BD 反应、 (g+H,0(g 0、0 为原料达到平衡时吸收Yk!热量的能量二者能量差值为 +2H2、CH2CH20H tiif (B)2H2 CH.CI OTI (X十Y)kJ,则1mol时二者能量差值为200(X+Y)k,反应 BL I为放热反应，因此焓变△H=-200(X+Y)kJ·mol-1。 反应「 BD 位有cH,CH,0I,C,oHg+H,0(8 BuOH (2)实验测定X<Y,则达到平衡时BD物质转化量大 已知：①反应I为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ 于BL物质转化量，平衡状态BD物质的量较小，根据图示 的影响：②因反应I在高压H2氛围下进行，故H2压强近 可知，表示xBL变化的曲线是a或c;该平衡状态下BL的 似等于总压。回答下列问题： 分压是0.48×3.0×103kPa,BD的分压是0.36×3.0×103 (1)以5.0×10-3 mol BI或BD为初始原料，在493K、 kPa,H2的压强近似等于总压，故反应I平衡常数Kp= 3.0×103kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反 (BD) 0.36×3×103 应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热XkJ;以BD bBL)·p2(H)0.48X×10X3X10Kpa2- 为原料，体系从环境吸热Yk。忽略副反应热效应，反应I 8.3×10-8kPa-2;以BL为原料时，根据题给反应I、Ⅱ、Ⅲ 焓变△H(493K,3.0×103kPa)= k·mol-1。 可知，体系总物质的量的增加量正好是BD参与反应Ⅱ、Ⅲ (2)初始条件同上。：表示某物种i的物质的量与除 的量，也正好是H2O(g)的物质的量，设t1时BL转化了a H2外其它各物种总物质的量之比，xBL和xBD随时间t变化 mol,BD转化了bmol,则体系总物质的量为(5.0×10-3+ 关系如图甲所示。实验测得X<Y,则图中表示xL变化的 a-b 曲线是 ;反应I平衡常数K。= kPa-2 b)m0l.得到5.0入0三0.48、0×10-36=0.36， 5.0×103+b (保留两位有效数字)。以BL为原料时，t时刻xH,o= ,BD产率 (保留两位有效数字)。 求得a=8×1036=23×103,则1时刻xH0 23 1.0 b 5×10-3+b 008:北时BD的产率为写10产×10% 0.8 ≈39%。 (3)依题意，反应I是正向放热过程，以BL为初始原 0.6 6 x0.48 料，温度升高则平衡逆向移动，温度越高，反应速率越快，达 0.4 .-● 0.36 xBD/xBL一的 到平衡时的时间越短，(xBD/xBL,)m越小，(xBD/xB)m 0.2 值越大；相同温度时，压强增大，BD的比重增大，(xBD/ 0.0 xBL,)max增大，又可忽略压强对反应速率的影响，则(xBD 图甲 ID/L最小，对应曲线c;由于b和C 1.0 xB)mx最大即(xBD/xBL)n 代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，压强增 0.8 大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动，(xBD/xBL)mx增大，故 C TBD/IBL (ZBD/xBL)max =1.0所需时间更长。 [答案](1)-200(X+Y) (2)a或c8.3×10-80.0839% 0.2 (3)c由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影 0.0 响可忽略，压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动，(xBD 图乙 xBD/xBL,=1.0所需时间更长 rBL)na增大，故(BD/BL)mx (3)(xBD/xBL,)max为达平衡时xBD与xBL.的比值。（493 [名师点拨] K,2.5×103kPa)、(493K,3.5×103kPa)、(513K,2.5× 化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率 103kPa)三种条件下，以5.0×10-3 mol BL为初始原料，在 和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识，主要命题点有盖 CBD/xBL 相同体积的刚性容器中发生反应，(CD/xL) 斯定律的应用，反应速率和化学平衡的分析，化学平衡常数 随时间t 的表达式书写与计算，反应条件的分析选择、生产生活中的 变化关系如图乙所示。因反应在高压H2氛围下进行，可忽 实际应用等，试题常以填