7 剖析2025年高考东北卷化学反应原理综合题-《中学生数理化》高考理化2025年10月刊

解靠摄阳视酒酒中学生教理化 剖析2025年高考东北卷 化学反应原理综合题 ■江西省赣州市南康区第三中学 申剑芳 2025年高考东北卷较2024年高考难度 (4)在2MPa、Cu/SiO,催化、固定流速条 略有增加，一定程度上增大了试题的区分度。 第18题考查化学反应原理，引入了“连续反 件下，发生上述反应，初始氢酯比念二」 应”的情境，在利用图表获取信息分析速率与 52.4,出口处检测到DMO的实际转化率及 平衡问题的基础上，多反应体系的分析与计 MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲 算进一步增大了题目的复杂程度。下面我们 线如图1所示[某物质的选择性= 一起来剖析这道题。 n生成（该物质） n清耗(DMO) ×100%]。 题目(2025年东北卷高考化学第18 (483,99 100 题)乙二醇是一种重要化工原料，以合成气 (CO、H,)为原料合成乙二醇具有重要意义。 (450,50 I.直接合成法：2CO(g)十3H2(g) 催化剂HOCH,CH,OH(g),不同温度下平衡 (483,2) 463 483 503 523 常数如表1所示。 温度K 表1 图1 温度 298K 355K 400K ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则 平衡常数 6.5×10 1.0 曲线（填图中标号，下同）表示DMO的 1.3×10- 转化率，曲线表示MG的选择性。 (1)该反应的△H 0(填“>”或 ②有利于提高A点DMO转化率的措施 “<”)。 有 （填标号)。 (2)已知CO(g)、H2(g)、 A.降低温度 HOCH,CH,OH(g)的燃烧热（△H)分别为 B.增大压强 -ak·mol1、-bkJ·mol1、-ck·mol1, C.减小初始氢酯比 则上述合成反应的△H=kJ·mol1(用 D.延长原料与催化剂的接触时间 a、b和c表示)。 (3)实验表明，在500K时，即使压强 ③483K时，出口处n(乙醇) (DMO) 的值 (34MPa)很高，乙二醇产率(7%)也很低，可 为 (精确至0.01)。 能的原因是_（答出1条即可）。 ④A点反应MG(g)+2H2(g) Ⅱ.间接合成法：用合成气和O,制备的 HOCH,CH2OH(g)十CHOH(g)的浓度商 DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连 Q=(用物质的量分数代替浓度计算，精 续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆 确至0.001)。 反应。 答案与解析： COOCH +2H2 CH2OH +2H2 CH2OH +H2 CH3 (1) COOCH-CH OH COOCH-CH OH CH,OH -H,O CH,OH DMO(g MGig) 乙二醇g 乙醇g 根据表格中的数据，温度升高，反应的平 19 中学生表理化创新降视 衡常数减小，说明反应向逆反应方向移动，又 始的氢酯比导致体系中氢含量下降，DMO的 因升高温度向吸热反应方向移动，故逆反应 转化率降低，C项不符合题意。A点时DMO 为吸热反应，正反应为放热反应，该反应的 的转化率为80%，升高温度后转化率持续上 △H0。 升说明A点时反应未平衡，延长原料和催化 (2)-2a-3b+c(或c-2a-3b) 剂的反应时间可以促进反应继续进行，增大 根据已知条件可以写出如下热化学方 DMO的转化率，D项符合题意。 程式： ③483K时，DMO的实际转化率为 ①C0(g)+20(g)—C0,(g) △H1= 99%,设起始投入反应的DMO为100mol, 则出口处流出的乙醇的物质的量为100mol× -akJ·mol-l 99%×2%=1.98mol,此时还有1mol 1 ②H,(g)+2O,(g)—HO(g) △H,= DMO未反应从出口流出，因此出口处 -bkJ·moll n(乙醇)=1.98mol=1.98。 n(DMO)1 mol HOCH.CH,OH (g)+0:(g)- ④设初始时H2与DMO的投料分别为 2CO2(g)+3H2O(g)△H3=-ckJ·mol- 52.4mol和1mol,A点时DMO的实际转化 根据盖斯定律，用反应③减去2倍的反应 率为80%，MG和乙二醇的选择性为50%， ①和3倍的反应②即可得到目标方程式，故目 假设该反应分步进行，第一步发生DMO转 标方程式的△H=(c一2a一3b)kJ·mol1。 化为MG,可写出如下关系： (3)温度过高，反应平衡常数较小导致产 DMO(g)2H,(g)MG(g)+CH,OH(g) 率过低（或温度过高，催化剂的催化活性下降 起始(mol) 1 52.4 0 0 导致产率过低) 反应(mol)0.81.6 0.8 0.8 平衡(mol)0.2 50.8 0.8 0.8 根据表格中的平衡常数，反应温度在 500K时，平衡常数K<1.3×103,此时平 第二步反应，MG转化为乙二醇，可写出 衡常数过小，导致乙二醇产率过低：或温度过 如下关系： 高，催化剂的催化活性下降，导致乙二醇产率 MG(g)十2H(g)一乙二醇(g)十CHOH(g) 过低。 起始(mol)0.850.8 0 0.8 (4)①I 反应(mol)0.40.8 0.4 0.4 ②BD ③1.98 ④0.025 平衡(mol)0.450.0 0.4 1.2 根据图示的曲线，随着反应的温度升高 这时，体系中DMO的物质的量为 曲线I的变化趋势为上升后逐渐平衡，此时 0.2mol,MG的物质的量为0.4mol,H2的 说明DMO的转化率区域恒定，故曲线I为 物质的量为50.0mol,CHOH的物质的量 DMO的实际转化率曲线：又已知曲线Ⅱ为乙 为1.2mol,乙二醇的物质的量为0.4mol, 二醇的选择性曲线，观察曲线Ⅱ和曲线V可 体系中总物质的量为0.2mol十0.4mol十 知，随着反应的进行，MG逐渐转化为乙二 50.0mol+1.2mol+0.4mol=52.2mol。 醇，故曲线Ⅳ为MG的选择性曲线，曲线Ⅲ为 用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵 乙醇的选择性曲线。 0.4 mol 1.2 mol 52.2mol52.2mo ①根据上述分析，曲线I为DMO的实 Q =0.025。 0.4mo1 50.0mo1 际转化率曲线；曲线V为MG的选择性曲线。 52,2 mol 52.2 mol ②根据图示，降低温度，DMO的转化率 考情分析：本题以乙二醇的合成为载体， 降低，A项不符合题意。增大压强，反应体系 通过温度与平衡常数的关系表格、转化率选 中的活化分子数增加，化学反应速率加快， 择性图像等方式提供信息，考查化学反应原 DMO的转化率增大，B项符合题意。诚小初 理方面的知识。以实际工业生产为素材，试题 20 高考理化02年新动月中学生教理化 解题篇高考命题新动向 业业业业业业华业业业业业业业业业业业业业业业业华业业华业业业业业业业业业业业业业业业业业 紧密联系工业生产实际，要求考生综合运用 备考建议：为避免盲目刷题和大搞题海 化学反应与能量变化、化学反应速率与限度 战术，应分模块高效练习，过程中多总结，有 等知识，试题具有鲜明的综合性特征，促进考 意识地去构建思维模型，这对于解决新高考 生知识体系构建。本题的考点：反应热的计 中陌生情境下各类问题的分析有非常大的帮 算、化学平衡的移动、速率影响因素和化学平 助。例如，对于化学反应原理综合试题，紧抓 衡常数的计算等。考生需要理解所给信息， “反应热计算、化学平衡标志判定、提高反应 根据图文综合分析，并对相关数据进行加工 物转化率或目标产物产率、平衡常数K的计 应用。设问层层递进，步步深人，全面考查考 算”这一流程框架，结合化学反应原理相关知 生对反应原理领域各方面知识的掌握情况。 识，认真仔细计算。长期的积累与总结，会让 这道题可以考查考生是否具备解决问题的关 我们在分析陌生新情境时，依然能逻辑清晰， 键能力和良好的思维品质。 得心应手。 (责任编辑谢启刚) 21