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2019年高考分类解析---理综（化学）非选择题部分（8.速率与平衡）

备注：2019年高考化学或者理科综合（化学）试题统计及顺序 （共15套，31地区）

1、（1套）大纲版全国卷 （广西）

2、（1套，9地区）新课标全国卷I(内蒙古、宁夏；黑龙江、吉林、河南、河北、山西、陕西、湖南、江西）

3、（1套，7地区）新课标全国卷II（西藏，新疆；青海、甘肃、贵州、云南、辽宁） 4、（4套，4地区）4个直辖市各一套：北京、天津、上海、重庆 5、（8套,8地区）自主

28．（15分）

二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：

-1

（i）CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJ?mol

-1

（ii）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJ?mol 水煤气变换反应：

-1

（iii）CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJ?mol 二甲醚合成反应：

-1

（iV）2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJ?mol 回答下列问题： （1）Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制

备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示）。

（2）分析二甲醚合成反应（iV）对于CO转化率的影响 。 （3）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响 。

（4）有研究者在催化剂（含Cu—Zn—Al—O和Al2O3）、压强为5.0MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。

（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃

-1

料电池（5.93kW?h?kg）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应

为 ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 个电子的能量；

该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E =

（列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1 kW?h = 3.6×10J）。 【答案】28.（15分）

（1）Al2O3(铝土矿) + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl(OH)4

NaAl(OH)4 + CO2 = Al(OH)3↓ + NaHCO3 ，2Al(OH)3△6

Al2O3+ 3H2O

（2）消耗甲醇，促进甲醇合成反应（i）平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应（iii）消耗部分CO。

-1

（3）2CO(g) + 4H2(g) = CH3OCH3 + H2O(g) △H = -204.7kJ?mol

该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加，反应速率增大。 （4）反应放热，温度升高，平衡左移。

（5）CH3OCH3 + 3H2O = 2CO2 + 12H+ + 12e- 12 1.20V?1000g?12?96500C?mol?1?146g?mol 1kg?1?8.39kW?h?kg3.6?106J?kW?1?h?1【解析】根据题意，考察化学反应与能量、化学反应速率与平衡等知识，计算难度大。详见解析。

【试源】2019年高考化学试题新课标Ⅰ卷

28.（14分）

在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应应:

－1

A(g)B(g)＋C(g) △H=+85.1kJ·mol

反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表： 时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强p/100kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 回答下列问题: (1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 。 (2)由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为 。 平衡时A的转化率为_ ，列式并计算反应的平衡常数K 。 (3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），

n总= mol，n（A）= mol。

②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a= 反应时间t/h 0 4 8 16 -1C（A）/（mol·L） 0.10 a 0.026 0.0065 分析该反应中反应反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（△t）的规律，得出的结论是 ， 由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为 mol·L-1

【解析】考察化学平衡知识，涉及平衡移动，转化率、平衡常数、平衡计算、反应速率、表

格数据分析。

（1）根据反应是放热反应特征和是气体分子数增大的特征，要使A的转化率增大，平衡要正

向移动，可以采用升高温度、降低压强的方法。

（2）反应前气体总物质的量为0.10mol，令A的转化率为α(A)，改变量为0.10α(A) mol,

根据差量法，气体增加0.10α(A)mol，由阿伏加德罗定律列出关系：

0.10pOp9.53

= α(A)=( －1)×100%；α(A)=（－1）×100%=94.1%

0.10+0.10α(A)ppo4.91

平衡浓度C(C)=C(B)=0.1×94.1%=0.0941mol/L,C(A)=0.1-0.0941=0.0059mol/L,

2

0.0941 K==1.5 0.0059

0.10pOppp

（3）①= n=0.1× ；其中，n（A）=0.1－（0.1×－0.1）=0.1×（2－）

nppopopo

7.31

②n(A)=0.1×（2－）=0.051 C(A)=0.051/1=0.051mol/L

4.91

每间隔4小时，A的浓度为原来的一半。

当反应12小时时，C(A)=0.026/2=0.013mol/L 【答案】

（1）升高温度、降低压强

2

p0.0941

（2）α(A)=( －1)×100%；94.1%；K==1.5；

po0.0059pp

（3）①0.1×；0.1×（2－）；

popo

②0.051；每间隔4小时，A的浓度为原来的一半。0.013 【试源】2019年高考化学试题新课标Ⅱ卷

10．（14分）某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5?m的悬浮颗粒物），其主要为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。 请回答下列问题：

（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： +++2－－－离子 K Na NH4 SO4 NO3 Cl －1－6－6－5－5－5－5浓度/mol·L 4×10 6×10 2×10 4×10 3×10 2×10 根据表中数据判断PM25的酸碱性为 ，试样的pH= 。 （2）为减少SO2的排放，常采取的措施有： ①将煤转化为清洁气体燃料。 1－1

已知：H2（g）+O2(g)?H2O(g) △H=－241.8kJ·mol

2－1

C（s）+1O2(g)?CO(g) △H=－110.5kJ·mol

2 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式： 。 ②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。 a．Ca(CH)2 b．Na2CO3 c．CaCl2 d．NaHSO3 （3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化

①已知汽缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g) △H?0 若1mol空气含

o－4

0.8molN2和0.2molO2，1300C时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10mol。计算该温度下的平衡常数K= 。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是 。

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g) 已知该反应的△H?0，简述该设想能否实现的依据： 。

③目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式

为 。 【答案】（1）酸性，4