压轴题17 化学反应原理综合题-2023年高考化学压轴题专项训练（全国通用）

压轴题17 化学反应原理综合题 化学反应原理综合题是高考必考题型，常与生产、生活、科技等紧密联系的物质为背景材料，题目围绕一个主题，以“拼盘”的形式呈现，每个小题有一定的相对独立性，将热化学、化学反应速率、电化学及三大平衡知识融合在一起进行命制；且题目中结合图象、表格、数据、装置等信息，考查学生的阅读、读图、分析归纳能力，增加试题的难度。考点主要涉及盖斯定律与热化学方程式、化学反应速率的计算及其影响因素、平衡常数计算及其影响因素、化学平衡移动及其影响因素、电极反应方程式书写等。主要考查学生的信息处理能力、学科内综合分析能力，应用反应原理解决生产实际中的具体问题，体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。　　　　 预计在2023年的高考中，化学反应原理的综合仍会以与生产生活实际联系紧密的创新题材为载体，考查学生盖斯定律的运用，化学反应速率和平衡的影响因素，通过图像等信息获取解题数据，完成化学平衡常数K、Kp、Kx以及转化率的计算等重要知识点，陌生图像打破传统的速率平衡图像模式，反应体系不再局限于气相反应，引入了更多的液相反应，纵坐标和横坐标不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率等物理量，而是引入了更多的变量，如两种物质的物质的量之比、气体分压的负对数等，使得图像更新颖、信息容量更大、题目难度更大。 化学反应原理综合题是高考的重点和难点，是考生主要失分点，要想顺利突破此点，需从两方面着手： 一要抓住两条知识主线：一条是能量线，由此可串联化学反应的反应热和电化学知识；另一条是平衡线，由此可串联化学平衡、电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。特别注意平衡移动原理适用于所有的动态平衡，可以用平衡移动原理对四大平衡进行分析比较，以加深对平衡的特点、本质及平衡移动方向等的理解，还可以借助图表来直观理解平衡移动原理，达到一提一条线，一串串一片。 二要从反应热的计算、化学平衡状态的标志及平衡移动方向的判断、平衡转化率及平衡常数的相关计算、信息图像题的综合分析四个命题角度掌握解题技法，做到举一通百，万变不离其中。 化学平衡图像分析 1．乙基叔丁基酸(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂，用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM-5催化下合成ETBE，反应的化学方程式为C2H5OH(g)+IB(g)ETBE(g) ΔH。回答下列问题： 向刚性容器中按物质的量之比1：1充入乙醇和异丁烯，在温度为378K与388K时异丁烯的转化率随时间变化如图所示。 (1)图中A、M两点，正反应速率由大到小的顺序为_______，图中A、M、B三点其中逆反应速率最大的点是_______(用符号A、M、B填写)。 (2)388K时，容器内起始总压为P0Pa，用分压表示的该反应的平衡常数Kp=_______Pa -1(用含有P0的式子表示，已知分压=总压×物质的量分数)。 (3)瑞典化学家阿累尼乌斯的化学反应速率经验定律为：(其中，K为速率常数，A、R为常数，Ea为活化能，T为绝对温度，e为自然对数底数，约为2.718)。由此判断下列说法中正确的是_______ (填序号，K正、K逆为正、逆速率常数)。 A．其他条件不变，升高温度，K正增大，K逆变小 B．其他条件不变，使用催化剂，K正、K逆同倍数增大 C．其他条件不变，增大反应物浓度K正增大，K逆不变 D．其他条件不变，减小压强，K正、K逆都变小 已知反应速率v=v正-v逆=K正P(C2H5OH)·P(IB)-K逆P(ETBE)，计算上图中M点=_______ (保留两位小数)。 2．CH4与CO2的干法重整(DRM)反应可同时转化两种温室气体，并制备CO和H2。主要反应如下： 反应I：CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g) ΔH1； 反应Ⅱ：CH4(g)+ 3CO2(g)4CO (g)+ 2H2O(g) ΔH2； 反应Ⅲ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH3； 已知：反应I、Ⅱ的自发均需高温条件。 (1)上述三个反应的平衡常数KP、与温度T关系如图1所示。图中a点代表的是_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)反应的，ΔH3=_______。 (2)向密闭容器中，通入3 mol CO2和1 mol CH4，若仅考虑上述反应，平衡时CO2、CH4、CO、H2的物质的量随温度T的变化如图2所示。 时，CH4的物质的量分数为_______，用各物质的物质的量分数表示反应Ⅲ的平衡常数_______。后随温度升高，H2物质的量减少的原因为_______。 (3)DRM反应目前普遍存在的一个难题是积碳，该过程与两个反应有关①；②2CO(g)C(s)＋CO2(g) ΔH＜0。目前积碳问题的解决方案主要有两种：A．提高原料气中CO2的占比；B．在常规的Ni催化剂中