2018年高考试题和高考模拟试题化学分项专题汇编：化学反应原理综合(解析版)

2018年高考试题和高考模拟试题化学分项专题汇编：

化学反应原理综合

（解析版）

2018年高考试题 ，

1．【2018新课标1卷】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___________。

（2）F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：

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）：

t/min p/kPa 0 35.8 40 40.3 80 42.5. 160 45.9 260 49.2 1300 61.2 1700 62.3 ∞ 63.1 ①已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJ·mol?1 2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJ·mol?1 则反应N2O5(g)＝2NO2(g)+

1O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol?1。 2②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率??2?10?3?pN2O5?kPa?min?1?。t=62 min时，测得体

系中pO2pO2=2.9 kPa，则此时的pN2O5=________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）。

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（3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A．Ogg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NO3

C．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

【答案】 O2 53.1 30.0 6.0×10－2 大于 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚

为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 13.4 AC 【解析】分析：（1）根据还原剂失去电子转化为氧化产物判断；

（2）①根据盖斯定律计算；

②根据压强之比是物质的量之比计算； ③根据温度对压强和平衡状态的影响分析；

④根据五氧化二氮完全分解时的压强计算出二氧化氮、氧气的压强，然后再根据二氧化氮

转化的方程式计算平衡时二氧化氮、四氧化二氮的压强。 （3）根据三步反应的特点分析判断。

③由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，

平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)

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完全分解后体系压强p∞(35℃)大于63.1 kPa。

④根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa，根据方程式可知完全分解

时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2＝71.6 kPa，氧气是35.8kPa÷2＝17.9 kPa，总压强应该是71.6 kPa+17.9 kPa＝89.5 kPa，平衡后压强减少了89.5 kPa－63.1kPa＝26.4kPa，所以根据方程式2NO2(g)

N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应

的压强是26.4kPa，二氧化氮对应的压强是71.6 kPa－26.4kPa×2＝18.8kPa，则反

18.82kPa?13.4kPa。 应的平衡常数Kp?26.4

点睛：本题主要是考查化学反应原理，侧重于化学反应速率与化学平衡的有关分析与计算，题

目难度较大。试题设计新颖，陌生感强，计算量较大，对学生的要求较高。压强和平衡常数的计算是解答的难点，注意从阿伏加德罗定律的角度去理解压强与气体物质的量之间的关系，注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。也可以直接把压强看作是物质的量利用三段式计算。

2．【2018新课标2卷】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减

排具有重要意义。回答下列问题：

（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol?1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol?1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol?1

该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol?1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填

标号）。

A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压

某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，

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达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol·L?。

2

2

（2）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： 积碳反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g) 75 催化剂X 催化剂Y 33 43 消碳反应 CO2(g)+C(s)=2CO(g) 172 91 72 ΔH/(kJ·mol?1) 活化能/ (kJ·mol?1) 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________________。

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【答案】 247 A 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 pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2) 【解析】分析：（1）根据盖斯定律计算；根据反应特点结合温度和压强对平衡状态的影响解答；

根据转化率利用三段式计算平衡常数；

（2）①根据活化能对反应的影响分析；根据反应热结合温度对平衡状态的影响以及图像

曲线变化趋势解答；

②根据反应速率方程式分析影响其因素结合图像解答。

（2）①根据表中数据可知相对于催化剂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，所以催化剂X劣于Y。A．正反应

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