2020届高三化学三轮大题难点突破《化学反应综合原理》原因解释题型（3）

1、知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。-培根2020届高三化学三轮大题难点突破化学反应综合原理原因解释题型1.对甲烷和 CO2 的高效利用不仅能缓解大气变暖，而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用，甲烷临氧耦合 CO2 重整反应有：反应(i)：2CH4(g)O2(g)2CO(g)4H2(g) H=71.4kJmol-1反应(ii)：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) H=+247.0 kJmol-1将一定量的甲烷和氧气混合完成反应(i)，其他条件相同，在甲、乙两种不同催化剂作用下， 相同时间内测得 CH4 转化率与温度变化关系如图所示。c 点_(填“可能”、“一定”或“

2、一定未”)达到平衡状态，理由是_。2.“绿水青山就是金山银山”，研究氮氧化物等大气污染物对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)H上述反应分两步完成，如下左图所示。反应和反应中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是_(填“反应”或“反应”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，其原因可能是_(反应未使用催化剂)。3.在刚性容器中，NH3与NO的物质的量之比分别为X、Y、Z(其中X<Y<Z)，在不同温度条件下，得到NO脱除率(即NO转化率)曲

3、线如图所示。各曲线中NO脱除率均先升高后降低的原因为_。4.中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图。催化剂中添加Na、K、Cu助剂后（助剂也起催化作用）可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。助剂CO2转化率（%）各产物在所有产物中的占比（%）C2H4C3H6其他Na42.535.939.624.5K27.275.622.81.6Cu9.880.712.56.8欲提高单位时间内乙烯的产量，在Fe3(CO)12/ZSM

4、-5中添加_助剂效果最好；加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是_；5.水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2)、临界压强(22.1 MPa)时的水称为超临界水。与常温常压的水相比，高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因_。6.已知：氯气与NaOH溶液反应可生成NaClO3。有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：.2ClO-=ClO2-+Cl-.ClO2-+ClO-=ClO3-+Cl-常温下，反应能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试用碰撞理论解释其原因：_。7.工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料制取CO

5、2和H2时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是_1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是_。8.乙烯可用于制备乙醇：C2H4（g）+H2O（g）C2H5OH（g）。向某恒容密闭容器中充入a mol C2H4（g）和 a mol H2O（g），测得C2H4（g）的平衡转化率与温度的关系如图所示：该反应为_热反应（填“吸”或“放”），理由为_。9.工业上常用氨气去除一氧化氮的污染，反应原理为：4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(g)。测得该反应的平衡常数与温度的关系为：lg Kp5.0200/T(T为开氏

6、温度)。一定温度下，按进料比n(NH3)n(NO)11，匀速通入装有锰、镁氧化物作催化剂的反应器中反应。反应相同时间，NO的去除率随反应温度的变化曲线如上图。NO的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_；当反应温度高于380 时，NO的去除率迅速下降的原因可能是_。10.工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2发生反应 III: CH4+2O2CO2+2H2O，掺人O2可消除反应产生的积碳和减小反应器的热负荷（单位时间内维持反应发生所需供给的热量），O2的进气量与反应的热负荷的关系如图所示。随着O2进入量的增加，热负荷下降的原因是 _。答案与解析1. 【答案】一定未 催化剂不会影响平衡转化率

7、，在相同条件下，乙催化剂对应的 c 点的转化率没有甲催化剂对应的 b 点的转化率高，所以 c 点一定未平衡 【解析】催化剂对于平衡无影响，相同条件下，加入甲催化剂达到的转化率b高于加入乙催化剂的转化率c，所以c点对应的一定不是平衡状态；2. 【答案】反应； 决定总反应速率是反应，温度升高后反应平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对于反应的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应速率变慢；【解析】根据图像反应的活化能<反应的活化能，反应为快反应，反应为慢反应，决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是慢反应。对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，其原

8、因可能是：决定总反应速率是反应，温度升高后反应平衡逆向移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对于反应的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应速率变慢。3.【答案】 温度低于900时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，NO脱出率逐渐升高，温度高于900，反应达到平衡状态，反应的H<0，继续升高温度，平衡向左移动，NO脱出率又下降 【解析】NO的脱出率会受到速率、平衡移动等因素的影响，温度低于900时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，NO脱出率逐渐升高，温度高于900，反应达到平衡状态，反应的H<0，继续升高温度，平衡向左移动，NO脱出率又下降，故答案为：

9、温度低于900时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，NO脱出率逐渐升高，温度高于900，反应达到平衡状态，反应的H<0，继续升高温度，平衡向左移动，NO脱出率又下降；4.【答案】 K 降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响 【解析】使用Na作助剂转化率最高，但乙烯含量最低，使用Cu作助剂依稀含量最高，但二氧化碳转化率最低，使用K作助剂二氧化碳转化率高且乙烯含量也高,单位时间内产出乙烯最多；加入助剂使生成乙烯具有选择性的原因是助剂降低了生成乙烯反应所需的活化能，相同条件下更容易生成乙烯，而其他副反应几乎无影响；故答案为：K；降低生成乙烯的反应所需

10、要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响；5.【答案】水的电离为吸热过裎，升高温度有利于电离(压强对电离平衡影响不大)【解析】水的电离为吸热过裎，升高温度有利于电离，压强对固液体影响不大，可忽略。6.【答案】 反应的活化能高，活化分子百分数低，不利于ClO向ClO3转化 【解析】生成NaClO3的反应分两步进行：.2ClO-=ClO2-+Cl-，.ClO2-+ClO-=ClO3-+Cl-，常温下，反应能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，用碰撞理论解释其原因：反应的活化能高，活化分子百分数低，不利于ClO向ClO3转化；7.【答案】CH4和CO2按1:1投料发

11、生反应I时转化率相等，CO2还发生反应II，所以平衡转化率大于CH4 1200K以上时以反应I为主，二者转化率趋于相等（或1200K以上时反应I的正向进行程度远大于反应II）（或1200K以上时反应I的平衡常数远大于反应II）【解析】923K时反应中CH4和CO2的平衡转化率是一样的，但是，二氧化碳还参加反应II，因此其平衡转化率大于CH4 反应I中CO2和CH4的平衡转化率相等，1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等则意味着该条件对反应I更有利，以反应I为主；8. 【答案】 放 温度越高，乙烯的平衡转化率越低 【解析】由图可知，温度越高，乙烯的平衡转化率越低，说明正反应是放热反应9.【答案】速上升是因为催化剂活性增强，上升缓慢是因为温度升高迅速下降是因为催化剂失活【解析】随反应温度变化开始迅速上升是因为催化剂活性增强，之后上升缓慢是因为一定时间反应未达到平衡温度升