【精品练习】2026年高考化学二轮复习《反应热、速率与平衡》热点突破练7反应原理综合word版含答案

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我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应:

a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) 　ΔH1

b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2

c)CH4(g)C(s)+2H2(g)　ΔH3

d)2CO(g)CO2(g)+C(s)　ΔH4

e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)　ΔH5

(1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有　　　　。 

A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加

B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动

C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率

D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小

(2)重整反应体系中,除碳(C)外沸点最高的物质为　　　　(写化学式)。 

(3)设为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100 kPa)。反应a、c、e的ln 随(温度的倒数)的变化如图所示。

①反应a、c、e中,属于放热反应的有　　　　(填字母)。 

②反应c的相对压力平衡常数表达式为=　　　　。 

③在图中A点对应温度下、原料组成n(CO2)∶n(CH4)=1∶1、初始总压为100 kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为40 kPa。平衡时CH4的分压= 　　　　kPa,CH4的平衡转化率= 　　　　。 

(4)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:　　　　　　　　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案　(1)AD　(2)H2O　(3)①e　②　③16　68%　(4)做冷冻剂或人工降雨

解析　(1)A.增大CO2和CH4的浓度,对于反应a、b、c来说,均增大了反应物的浓度,反应的正反应速率增大,正确;B.C为固体,移去部分C(s),反应物和生成物的浓度均没有发生改变,反应的正逆反应速率均不变,反应c、d、e的平衡不移动,错误;C.催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率,但不改变反应的平衡状态,平衡转化率不变,错误;D.降低温度,体系的总能量降低,正、逆反应速率均减小,正确;(2)重整反应体系中,除碳(C)外,水常温下为液态而其他物质均为气态,则沸点最高的物质为H2O。(3)①由图可知,随着温度的升高,反应a和c的ln增大,说明的数值增大,反应向正反应方向进行,反应a和c为吸热反应;而反应e的ln减小,说明减小,反应向逆反应方向进行,则反应e为放热反应。②反应中碳为固体不影响平衡常数,根据相对压力平衡常数定义可知,用相对分压代替浓度,则反应c的平衡常数表达式:=。③由图可知,A处对应反应c的ln =0,即==1,则p2(H2)=100p(CH4),已知反应平衡时p(H2)=40 kPa,则p(CH4)=16 kPa,且初始状态时p(CH4)=×100 kPa=50 kPa,故CH4的平衡转化率为×100%=68%;(4)固态CO2即为干冰,干冰升华吸热可使周围环境的温度降低,用于冷冻剂或人工降雨均是利用其物理性质。