高考化学二轮复习化学反应原理题突破05 反应原理综合题（课件精讲） (含解析)

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1.(2018·全国卷Ⅰ，28)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为______。
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t 的变化如下表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]：
①已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g) 　ΔH1＝－4.4 kJ·ml－12NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·ml－1则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋1/2 O2(g)的ΔH＝______kJ·ml－1。
②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v＝2×10－3× kPa·min－1。t＝62 min时，测得体系中 ＝2.9 kPa，则此时 ＝______kPa，v＝____________kPa·min－1。
③若提高反应温度至35 ℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35 ℃)______63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_________________________________________________________________________________________________________。
④25 ℃时N2O4(g) 2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，提出如下反应历程：第一步　N2O5 NO2＋NO3　快速平衡第二步　NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2　慢反应第三步　NO＋NO3―→2NO2　快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_____(填标号)。A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高
2.(2019·课标全国Ⅰ，28)水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴C(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。②在同一温度下用CO还原CO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。根据上述实验结果判断，还原CO(s)为C(s)的倾向是CO________H2(填“大于”或“小于”)。(2)721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为________(填标号)。A.＜0.25　　～0.50　　E.＞0.50
(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正＝________eV，写出该步骤的化学方程式_________________。
(4)Shichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。
反应原理综合题考点汇总
4.各类平衡常数的计算与应用（热门、必考）
5.反应历程、活化能、速率常数等偏门知识（热门）
6.综合图像分析（热门、必考）
催化剂降低活化能（正、逆反应活化能都降低）但不影响反应热
典例1：2018全国卷I
典例2：2019全国卷I
COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*===H*＋OH*)
物质变化（注意：化学键断裂与形成）能量变化总反应、分步反应
多步反应理清分步反应活化能与总反应活化能。
总反应：最大能垒与起始态能量差
(2019·全国卷Ⅱ，27)环戊二烯( )是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：(1)已知 (g)=== (g)＋H2(g)　ΔH1＝+100.3 kJ·ml－1①H2(g)＋I2(g)===2HI(g)　ΔH2＝－11.0 kJ·ml－1②对于反应： (g)＋I2(g)=== (g)＋2HI(g)③ΔH3＝______kJ·ml－1。
解析　根据盖斯定律，由反应①＋反应②得反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(+100.3－11.0)kJ·ml－1＝+89.3 kJ·ml－1。
CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g) 　ΔH3＝－121 kJ·ml－1则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·ml－1。
(2)Deacn直接氧化法可按下列催化过程进行：
解析　将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由(①＋②＋③)×2得4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝－116 kJ·ml－1。
典例2：2019全国卷III
①已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g) 　ΔH1＝－4.4 kJ·ml－12NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·ml－1则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋ O2(g)的ΔH＝______kJ·ml－1。
解析　令2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)　ΔH1＝－4.4 kJ·ml－1　a2NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·ml－1　b
典例3：2018全国卷I
（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为　 　、　 　 ，制得等量H2所需能量较少的是　 　。
典例4：2017全国卷I