高考热考题型攻关(十一)化学反应速
率与化学平衡的陌生图象题
新课标全国卷对化学反应速率、化学平衡知识的考查，往往根据工业生产实际，并结合陌生图象，分析投料比、转化率、产率的变化。该类题目信息量较大，综合性较强，能够充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力以及原理分析、规范描述的表达能力，该类题目在高考中常受到命题者的青睐。
1．(2018·全国卷Ⅱ)CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2)，在反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：
项目 积碳反应CH4(g)=== C(s)＋2H2(g) ΔH/(kJ·mol－1) 活化能/ (kJ·mol－1) 催化剂X 催化剂Y 75 33 43 消碳反应CO2(g)＋C(s) ===2CO(g) 172 91 72 (1)由上表判断，催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_______________________________________________________
____________________________________________________。 在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填
标号)。
A．K积、K消均增加 B．v积减小、v消增加 C．K积减小、K消增加
D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
(2)在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________________。
解析：(1)积碳反应中，由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小，所以催化剂X更有利于积碳反应的进行；而消碳反应中，催化剂X的活化能大于催化剂Y，所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行；综合分析，催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，温度升高，反应速率均增大，从图象可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是减小的，所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。
(2)由速率方程表达式v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5可知，v与p(CO2)成反比例关系，p(CO2)越大，反应速率越小，所以pc(CO2)＞pb(CO2)＞pa(CO2)。
答案：(1)劣于 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD
(2)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)
2. (2017·全国卷Ⅱ)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下： ①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g) ΔH1
1
已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)
2ΔH2＝－119 kJ·mol－1
1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·mol－1
2
反应①的ΔH1为__________kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x______0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。
A．升高温度 C．增大压强
B．降低温度 D．降低压强
2020年高考化学一轮复习练习：高考热考题型攻关(十一)
