高考化学第二轮专项复习 大题突破1 热化学、化学反应速率与平衡的综合分析（A、B两练）含答案或解析

II大题突破热化学、化学反应速率与平衡的综合分析（A）

1.（10分）（2024•贵州，17）在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳煌产品。一定

温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应：

i.CH4（g）一C（s）+2H?（g）AHi=+74.6kJ-mol-1AS=+80.84J-mol4-K-1

ii.6cHKg）一C6H6⑴+9H2（g）AH2

回答下列问题：

⑴反应i在1000K时（填“能”或“不能”）自发进行。

（2）已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ii的△%=kJ-mol”（用含a、b、c的代数式表

示）。

物质CH4(g)C6H6⑴H2(g)

AH/CkJ-mol-1)abc

⑶受反应i影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳煌产率逐渐降低，原因

是O

（4）对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理

后分别用于催化CH4芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为,理由

是O

PHCH4平均转化率/%芳煌平均产率/%产物中积碳平均含量/%

2.49.605.3540.75

4.09.804.6045.85

7.09.254.0546.80

10.010.456.4533.10

12.09.954.1049.45

（5）973K、100kPa下，在某密闭容器中按〃（C6H6）：”（CH4）=1：5充入气体，发生反应

C6H6（g）+CH4（g）-C7H8（g）+H2（g）,平衡时C6H6与C7H8的分压比为4：1,则C6H6的平衡转化率

为，平衡常数Kp=（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数，列出

计算式即可）。

（6）引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下：

rw小“o小催化剂^C6H6(g)+H2(g)

CH4(g)+C3HB(g)———

(过量)^C!!Hl(l(g)+H2(g)(两个反应可视为同级数的平行反应)

2-4

Ea1

对于同级数的平行反应有"=?=?e(f—),其中v、左分别为反应速率和反应速率常数，及为反应活化

v2k2A2

能，4、A2为定值，R为常数,T为温度，同一温度下鲁是定值。已知&琴＜&二样，若要提高苯的产率，

可采取的措施有o

2.(10分X2023•辽宁，18)硫酸工业在国民经济中占有重要地位。

(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO,5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过

程中CuSO#5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如图1所示。

700c左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有S02、和(填化学式)。

(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下：

NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4

2NO+O2=2NO2

i.上述过程中NO?的作用为0

ii.为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是(答出两点即

可)。

1

(3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：S02(g)+102(g)-SO3(g)AH=-98.9kJ.mol

i.为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(a)下反应速率(数值已略去)与温度

的关系如图2所示，下列说法正确的是。

拗

«

.88

同a=0

日

.90

a=0

.92

a=0

20

05

51

500

90

04

48

470

七

温度/

图2

大

率越

应速

高，反

度越

a.温

率

转化

平衡

代表

曲线

0.88的

b.a=

越低

温度

对应

大值

率最

应速

大，反

c.a越

度

产温

佳生

择最

率，选

大速

的最

同a下

根据不

d.可

所

如图3

关系

化率

和转

，温度

剂下

催化

。不同

改良

行了

其进

家对

科学

，我国

性能

综合

剂的

催化

高铀

为提

ii.

号）。

（填标

的是

最佳

性能

催化

示，

8(

60

<

4(

3

螂2(

-K

a--V

O

Cs

-K-

b-V

S

Ce

-K-

c^V

e

s—C

—K—C

d-V

50

05

50

450

0

40

350

/t

温度

图3

的a=

反应

氧化

催化

上述

表示

数式

的代

和ae

含p

为用

化率

衡转

的平

p,SO

压为

衡分

的平

设0

iii.

2

2

算）。

度计

衡浓

替平

压代

衡分

（用平