2023年高考化学真题题源解密（全国通用）专题15 化学反应原理综合题（原卷版）

专题十五化学反应原理综合题目录：2023年真题展现真题考查解读近年真题对比命题规律解密名校模拟探源易错易混速记1．（2023·全国甲卷）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①

②

反应③的_______，平衡常数_______(用表示)。(2)电喷雾电离等方法得到的(等)与反应可得。与反应能高选择性地生成甲醇。分别在和下(其他反应条件相同)进行反应，结果如下图所示。图中的曲线是_______(填“a”或“b”。、时的转化率为_______(列出算式)。

(3)分别与反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。

(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则与反应的能量变化应为图中曲线_______(填“c”或“d”)。(ⅲ)与反应，氘代甲醇的产量_______(填“＞”“＜”或“=”)。若与反应，生成的氘代甲醇有_______种。2．（2023·全国乙卷）硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：(1)在气氛中，的脱水热分解过程如图所示：根据上述实验结果，可知_______，_______。(2)已知下列热化学方程式：则的_______。(3)将置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：(Ⅰ)。平衡时的关系如下图所示。时，该反应的平衡总压_______、平衡常数_______。随反应温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应(Ⅱ)，平衡时_______(用表示)。在时，，则_______，_______(列出计算式)。3．（2023·新课标卷）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：(1)根据图1数据计算反应的_______。(2)研究表明，合成氨反应在催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为_______(填步骤前的标号)，理由是_______。(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为)使用前经还原，生成包裹的。已知属于立方晶系，晶胞参数，密度为，则晶胞中含有的原子数为_______(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为，另一种为。(物质i的摩尔分数：)①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是_______。②进料组成中含有惰性气体的图是_______。③图3中，当、时，氮气的转化率_______。该温度时，反应的平衡常数_______(化为最简式)。4．（2023·广东卷）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。(1)某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。①基态的电子轨道表示式为。②完成反应的离子方程式：(2)某研究小组对(1)中②的反应进行了研究。用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。①时，在内，的平均消耗速率=。②下列有关说法中，正确的有。A．平衡后加水稀释，增大B．平衡转化率：C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间：(3)R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：

研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。01.0000ax0.64b0.400.60【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。①时，。②时，平衡浓度比。(4)研究组用吸收光谱法研究了(3)中M与L反应体系。当时，测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时，计算M的平衡转化率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。5．（2023·山东卷）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分子反应：Ⅰ．Ⅱ．研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：(1)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变_____(用含的代数式表示)。(2)反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为_____，此时反应Ⅰ应速率_____(用含和k的代数式表示)。(3)温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后_____(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为_____。相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是_____(填标号)。与不同盐酸相比，达浓度峰值时，浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)，的反应_____(填“增大”“减小”或“不变”)。6．（2023·北京卷）尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。(1)十九世纪初，用氰酸银与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是____________________。(2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：ⅰ．和生成；ⅱ．分解生成尿素。结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是__________(填序号)。a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱb．ⅰ放热反应，ⅱ为吸热反应c．(3)近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。①电极是电解池的__________极。②电解过程中生成尿素的电极反应式是_____________。(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。已知：溶液中不能直接用溶液准确滴定。①消化液中的含氮粒子是__________。②步骤ⅳ中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和，计算样品含氮量还需要的实验数据有__________。7．（2023·湖北卷）纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如下：

回答下列问题：(1)已知中的碳氢键和碳碳键的键能分别为和，H-H键能为。估算的_______。(2)图示历程包含_______个基元反应，其中速率最慢的是第_______个。(3)纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为_______、_______。(4)1200K时，假定体系内只有反应发生，反应过程中压强恒定为(即的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数为_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。(5)及反应的(为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是_______。

(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成的反应速率的是_______(填标号)。a．升高温度

b．增大压强

c．加入催化剂8．（2023·湖南卷）聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。Ⅰ．苯乙烯的制备(1)已知下列反应的热化学方程式：①②③计算反应④的_______；(2)在某温度、下，向反应器中充入气态乙苯发生反应④，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入_______水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)；(3)在、下，以水蒸气作稀释气。作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如下两个副反应：⑤⑥以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S()随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b代表的产物是_______，理由是_______；

(4)关于本反应体系中催化剂的描述错误的是_______；A．X射线衍射技术可测定晶体结构B．可改变乙苯平衡转化率C．降低了乙苯脱氢反应的活化能D．改变颗粒大小不影响反应速率Ⅱ．苯乙烯的聚合苯乙烯聚合有多种方法，其中一种方法的关键步骤是某(Ⅰ)的配合物促进(引发剂，X表示卤素)生成自由基，实现苯乙烯可控聚合。(5)引发剂中活性最高的是_______；(6)室温下，①在配体L的水溶液中形成，其反应平衡常数为K；②在水中的溶度积常数为。由此可知，在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为_______(所有方程式中计量系数关系均为最简整数比)。【命题意图】化学反应原理综合题是高考必考题型，意在考查考生的变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科素养，以及信息获取、理解掌握、语言表达和科学思维能力。【考查要点】(1)ΔH符号的判断、热化学方程式的书写、应用盖斯定律计算ΔH。(2)化学反应速率的计算与比较，外因对化学反应速率的影响(浓度、压强、温度、催化剂)。(3)平衡常数、转化率的计算，温度对平衡常数的影响；化学平衡状态的判断，用化学平衡的影响因素进行分析和解释。(4)在多层次曲线图中反映化学反应速率、化学平衡与温度、压强、浓度的关系。(5)氧化还原反应、原电池与电解池、陌生离子方程式的书写。1．（2022·全国甲卷）金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石转化为，再进一步还原得到钛。回答下列问题：(1)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化：(ⅱ)碳氯化：①反应的为_______，_______Pa。②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_______。③对于碳氯化反应：增大压强，平衡_______移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率_______(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)在，将、C、以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。①反应的平衡常数_______。②图中显示，在平衡时几乎完全转化为，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_______。(3)碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于“固—固”接触的措施是_______。2．（2022·全国乙卷）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①

②

③

计算热分解反应④的________。(2)较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。(3)在、反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为________，平衡常数________。(4)在、反应条件下，对于分别为、、、、的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。①越小，平衡转化率________，理由是________。②对应图中曲线________，计算其在之间，分压的平均变化率为________。3．（2022·广东卷）铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。(1)催化剂可由加热分解制备，反应同时生成无污染气体。①完成化学方程式：______________。②催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，过程的焓变为_______(列式表示)。③可用于的催化氧化。设计从出发经过3步反应制备的路线_______(用“→”表示含氮物质间的转化)；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_______。(2)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：(ⅰ)

(ⅱ)

①下列有关溶液的说法正确的有_______。A．加入少量硫酸，溶液的pH不变B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加C．加入少量溶液，反应(ⅰ)的平衡逆向移动D．加入少量固体，平衡时与的比值保持不变②25℃时，溶液中随pH的变化关系如图。当时，设、与的平衡浓度分别为x、y、，则x、y、z之间的关系式为_______；计算溶液中的平衡浓度_____(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。③在稀溶液中，一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长()有关；在一定波长范围内，最大A对应的波长()取决于物质的结构特征；浓度越高，A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收程度之和。为研究对反应(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影响，配制浓度相同、不同的稀溶液，测得其A随的变化曲线如图，波长、和中，与的最接近的是_______；溶液从a变到b的过程中，的值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。4．（2022·福建卷）异丙醇可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题：(1)已知，则燃烧生成和的热化学方程式为_______。(2)在下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：反应时间04812t20浓度024403200360040004100①内，_______；②t_______16(填“>”“<”或“=”)。(3)在恒温刚性密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_______(填标号)。a.的分压不变

b.混合气体密度不变c.

d.(4)在一定条件下，若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，则丙烯的产率为_______。(5)下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时与温度的关系曲线。(已知：对于可逆反应，任意时刻，式中)表示物质×的分压)①在恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的_______点(填“甲”“乙”或“丙”)，判断依据是_______。②时，在密闭容器中加入一定量的，体系达到平衡后，测得的分压为，则水蒸气的分压为_______(用含x的代数式表示)。5．（2022·湖北卷）自发热材料在生活中的应用日益广泛。某实验小组为探究“”体系的发热原理，在隔热装置中进行了下表中的五组实验，测得相应实验体系的温度升高值()随时间(t)的变化曲线，如图所示。实验编号反应物组成a粉末b粉c粉饱和石灰水d粉石灰乳e粉粉末回答下列问题：(1)已知：①②③则的___________。(2)温度为T时，，则饱和溶液中___________(用含x的代数式表示)。(3)实验a中，后基本不变，原因是___________。(4)实验b中，的变化说明粉与在该条件下___________(填“反应”或“不反应”)。实验c中，前的有变化，其原因是___________；后基本不变，其原因是___________微粒的量有限。(5)下列说法不能解释实验d在内温度持续升高的是___________(填标号)。A．反应②的发生促使反应①平衡右移B．反应③的发生促使反应②平衡右移C．气体的逸出促使反应③向右进行D．温度升高导致反应速率加快(6)归纳以上实验结果，根据实验e的特征，用文字简述其发热原理___________。6．（2022·重庆卷）反应在工业上有重要应用。(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。温度/℃7008008301000平衡常数1.671.111.000.59①反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是_____。(2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是_____。②某温度下，H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是_____。A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性B．过程2的△H＞0C．加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离D．H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应③同温同压下，等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器，CO的平衡转化率为75%；若换成Pd膜反应器，CO的平衡转化率为90%，则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为_____。(3)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。①固体电解质采用______(填“氧离子导体”或“质子导体”)。②阴极的电极反应式为______。③同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO)：n(H2O)=a：b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为_____(用a，b，y表示)。7．（2022·湖南卷）2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气：Ⅰ.Ⅱ.①下列说法正确的是_______；A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡C．平衡时的体积分数可能大于D．将炭块粉碎，可加快反应速率②反应平衡时，的转化率为，CO的物质的量为。此时，整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。(2)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下：①某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的_______(该温度下的)；②再生塔中产生的离子方程式为_______；③利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为_______。8．（2022·山东卷）利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题：(1)以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变_______。(2)初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数_______(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻_______，BD产率=_______(保留两位有效数字)。(3)为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是_______。9．（2021·全国乙卷）一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：(1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元素的发现，该元素是_______。(2)氯铂酸钡()固体加热时部分分解为、和，376.8℃时平衡常数，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为，则_______，反应的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。(3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数。得到和均为线性关系，如下图所示：①由图可知，NOCl分解为NO和反应的_______0(填“大于”或“小于”)②反应的K=_______(用、表示)：该反应的_______0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_______。(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为：其中表示一个光子能量，表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收_______mol光子。10．（2021·全国甲卷）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：该反应一般认为通过如下步骤来实现：①②总反应的_______；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)，判断的理由是_______。A．B．C．D．(2)合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在℃下的、在下的如图所示。①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式_______；②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______；③当时，的平衡转化率____，反应条件可能为___或___。11．（2021·山东卷）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：反应Ⅰ：+CH3OH△H1反应Ⅱ：+CH3OH△H2反应Ⅲ：△H3回答下列问题：(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是__(用系统命名法命名)；的数值范围是___(填标号)。A．<-1B．-1～0C．0～1D．>1(2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为___mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=___。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将__(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=___。(3)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为__(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正__逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。12．（2021·湖南卷）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法I：氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键键能946436.0390.8一定温度下，利用催化剂将分解为和。回答下列问题：(1)反应_______；(2)已知该反应的，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号)A．25℃B．125℃C．225℃D．325℃(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。①若保持容器体积不变，时反应达到平衡，用的浓度变化表示时间内的反应速率_______(用含的代数式表示)②时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示)，理由是_______；③在该温度下，反应的标准平衡常数_______。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中，、、、为各组分的平衡分压)。方法Ⅱ：氨电解法制氢气利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。(4)电解过程中的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”)；(5)阳极的电极反应式为_______。KOH溶液KOH溶液化学反应原理综合题，通常以速率、平衡知识为中心,还常涉及化学反应与能量变化电解质溶液等内容。主要的设空方向有根据已知热化学方程式书写待求热化学方程式或直接计算其反应热,电极反应式的书写，化学反应速率的定量计算,外界条件对化学反应速率与平衡的影响,新情境下平衡状态的判定，平衡常数的表达式及平衡常数与转化率的计算,速率平衡图像与数据表格分析,电离平衡、水解平衡、溶解平衡的理解,Ka(Kb)及Ksp的理解与计算等。主要考查考生的信息处理能力、学科内综合分析能力、解决生产实际中的具体问题能力。体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。原理综合题特别注重对考生图表分析能力的考查,见下表。该类试题考查的是高中化学主干知识，试题难度-般较大，特别是原理综合题型将多个知识点组合在一起，客观上增加了思维容量。随着新高考卷的实行，一些知识点如离子反应与平衡等可以更多地设置在选择题中，所以今后的化学反应原理综合题主要知识点还是会以化学反应的热效应、化学反应速率和化学平衡为主，因此考生一定要重视对这方面知识的复习。1．（2023·湖南娄底·校联考三模）CO2资源化是实现“双碳”目标的重要途径。方法1：化学还原CO2制备CH3CH2OH。已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH1=-484.0kJ·mol-1②C2H5OH(g)完全燃烧的能量变化如图所示。(1)根据上述数据，_______(填“能”或“不能”)计算C2H5OH(g)的燃烧热。(2)2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)

ΔH=_______kJ·mol-1(3)在恒温恒容条件下，发生反应2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)，下列情况表明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。A．混合气体密度保持不变 B．气体总压强保持不变C．气体平均摩尔质量保持不变 D．产物浓度之比保持不变(4)在容积相同、起始温度相同的甲、乙两个容器中都充入1molCO2(g)、3molH2(g)，发生反应2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)，在不同条件下达到平衡，如下表所示：容器甲乙条件恒温、恒容绝热、恒容平衡常数KK甲K乙达到平衡时所用时间/mint甲t乙则K甲_______(填“＞”、“＜”或“=”，下同)K乙；t甲_______t乙。(5)在一定温度下，向容积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2(g)、xmolH2(g)，发生反应2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)，测得平衡体系中，C2H5OH(g)的体积分数φ与x的关系如图所示。在m、n、p点中，CO2的转化率最大的是_______(填字母)点。在该温度下，平衡常数K为_______。(6)用电解法可将CO2转化为多种原料，原理如图。若铜电极上只产生C2H4和CO气体，写出产生C2H4的电极反应式_______；电解后溶液pH_______(填“变大”、“变小”或“不变”)(忽略溶液体积的变化)。2．（2023·福建·校联考三模）二氧化碳加氢可转化为二甲醚()，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。回答下列问题：(1)加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚的热化学方程式如下：

则的___________。(2)向一容积为2L的恒容密闭容器中通入2moL和6mol，一定温度下发生反应。起始总压为pPa，20min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%。①平衡时总压为___________Pa。②达到化学平衡状态时，下列有关叙述正确的是___________(填标号)。A．B．容器内气体压强不再发生改变C．向容器内通入少量氦气，则平衡向正反应方向移动D．向容器内再通入1mol和3mol，重新达到平衡后，的体积分数增大③0～20min内，用表示的平均反应速率___________，的平衡浓度___________。该温度下，反应的平衡常数___________(用含p的式子表达，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。(3)工业上，以一定比例混合的与的混合气体以一定流速分别通过填充有催化剂I、催化剂II的反应器，发生反应。转化率与温度的关系如图所示。在催化剂II作用下，温度高于时，转化率下降的原因可能是___________。3．（2023·河南·校联考三模）丙烯是合成有机物的基本原料之一，工业上可以通过石油裂化和裂解获得。(1)用于合成异丙醇。已知：①2CH3CH(OH)CH3(g)+9O2(g)6CO2(g)+8H2O(g)ΔH1=—akJ·mol-1②2CH3CH=CH2(g)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(g)ΔH2=—bkJ·mol-1(a>b)若CH3CH=CH2(g)+H2O(g)CH3CH(OH)CH3(g)ΔH，该反应逆反应的活化能为ckJ·mol-1，则正反应的活化能为___________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。(2)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)ΔH<0。一定条件下，恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2：1、1：1、1：2、1：3，平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。①表示=1：2的曲线是___________(填“I”“II”“III”或“IV”)。②T3___________T4(填“>”或“<”)，原因是___________。③M点时，O2的转化率是___________(保留三位有效数字)。(3)在HZSM-5催化下用甲醇可制取丙烯，反应为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)ΔH，一定温度下，向2L恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g)，平衡时，n(C3H6)=0.6mol，下列说法正确的是___________(填字母)。A．HZSM-5能提高该反应的平衡转化率B．达到平衡时，再向容器中通入1.5molCH3OH(g)，重新达到平衡时C3H6的浓度增大C．达到平衡后，再通入物质的量均为0.6mol的CH3OH(g)、C3H6(g)、H2O(g)，此时平衡逆向移动D．若起始时向2L绝热恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g)，平衡时，n(H2O)=1.6mol，则ΔH<0(4)工业上用“丙烯氨氧化法”制备丙烯腈(CH2=CHCN)包括如下反应：I．C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)CH2=CHCN(g)+3H2O(g)II．C3H6(g)+O2(g)CH2=CHCHO(g)+H2O(g)(副反应)向T°C、压强为28MPa的恒压密闭容器中通入1mol丙烯、1mol氨气和4.8mol氧气发生反应I、II，容器内H2O(g)、CH2=CHCN(g)、C3H6(g)的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图所示：①图中表示CH2=CHCN(g)的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。②平衡时，CH2=CHCHO(g)的分压p(CH2=CHCHO)=___________MPa。③反应II的压强平衡常数Kp=___________(Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。4．（2023·广东惠州·统考三模）运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。(1)生成氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。

ΔH=+131.3kJ⋅mol-1，ΔS=+133.7J⋅mol-1⋅K-1，该反应在低温下_______(“能”或“不能”)自发进行。(2)已知在400℃时，的。相关化学键键能数据为化学键N≡NH-HN-H键能946436390.8回答下列问题：①在400℃时，(g的K2=_______(填数值)，ΔH=_______。②400℃时，在1L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4mol、2mol、4mol，则此时反应_______(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡_______(填“向左”“向右”或“不”)移动；使用催化剂_______(填“增大”“减小”或“不改变”)反应的ΔH。(3)氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为，在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。①其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是_______②若在250℃、p1为105Pa的条件下，反应达到平衡，此时B点N2的分压为_______Pa(分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。5．（2023·湖南郴州·统考三模）将煤炭转化为烯烃(乙烯、丙烯等)既可以减少CO2的排放，又可以制备重要的化工原料。该过程先转化为二甲醚CH3OCH3，再转化为烯烃。(1)制备二甲醚的主要反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：反应Ⅲ：①“反应Ⅰ”能自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。②某反应X的平衡常数表达式为，则反应X的热化学方程式为_______。(2)二甲醚制备烯烃的主要反应：反应Ⅳ：反应Ⅴ：①该反应过程常用的催化剂有两种，ZSM-5以及SAPO-34，它们都是多孔笼状结构，ZSM-5笼状孔径约为0.55nm，SAPO-34约为0.4nm。相同条件下，催化剂SAPO-34反应(如图1)获得的产物中，n(C2H4):n(C3H6)更大的原因是_______。②一定温度下，在体积为1L的密闭容器中投入2molCH3OCH3发生“反应Ⅳ”和“反应Ⅴ”，初始总压为po，反应到达平衡时总压为1.2po，且n(C2H4):n(C3H6)=1:1。则平衡时体系CH3OCH3转化率α(CH3OCH3)=_______。“反应Ⅴ”的平衡常数Kp=_______。(3)用下图装置电解二氧化碳可制取甲醇，控制在一定温度左右，持续通入二氧化碳，电解过程中物质的量基本不变。a是电源的_______极，阴极电极反应式为_______。6．（2023·广西柳州·统考三模）二氧化碳加氢合成甲醇是化学固碳的一种有效途径，不仅可以有效减少空气中的CO2排放.还可以制备出甲醇清洁能源。在CO2转化为甲醇过程中，伴随有副反应发生，因此常使用催化剂调节控制反应。科学研究者结合实验与计算机模拟，研究了CO2与H2分别在Zn/Cu、ZnO/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程(如图1所示)，其中ts－n表示过渡态。回答下列问题：(1)①图1表示的反应中，若每生成1mol甲醇，反应物与生成物总能量差为58kJ，则反应的热化学方程式为_____，从反应原理分析，下列更利于该反应进行的条件是_____(填标号)。a.高压、高温

b.高压低温

c.低压、高温

d.低压低温②已知CO2和H2可发生副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ•mol-1部分相关化学键的键能数据如表：化学键H－HC－OH－OC－HC≡OE/(kJ•mol-1)4363264644141061由此计算E(C=O)=______kJ•mol-1。(2)在图1给出的反应历程中，若选择Zn/Cu作为催化剂则正反应最大的活化能发生在______(用“ts－n”具体数字表示)。图示结果显示，选择ZnO/Cu作为催化剂更优于Zn/Cu，其主要原因是______。(3)图2为使用Zn/Cu催化剂、分别在525K和550K条件下(其它条件相同)，CO2和H2按投料比1：9进行反应生成CH3OH的过程中，CO2的转化率随时间变化图示。①温度略为升高(从525K→550K)，CO2的转化率明显增大的可能原因是______。②工业生产中，对于气相的反应体系，还可用反应体系中各组分的分压来表示化学平衡常数(Kp)。如反应：aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)达到平衡时，Kp=，组分分压p(A)=P总×。现保持550K、pkPa条件，CO2和H2按投料比(物质的量)1：9进行生成CH3OH反应，达到平衡时，CO2的转化率为α，则反应的化学平衡常数Kp=______(列出含α、p计算式)。7．（2023·安徽蚌埠·统考三模）能源的合理开发和利用，低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023年2月21日，中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖，以表彰他在全球生态保护中做出的贡献(1)在298K、100kPa时，已知：C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH2=-285.8kJ·mol-12C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1)ΔH3=-2599.0kJ·mol-1在298K时由C(s，石墨)和H2(g)反应生成1molC2H2(g)的热化学方程式为___________________。(2)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：主反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-156.9kJ·mol-1副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.1kJ·mol-1工业合成甲烷通常控制温度为500°C左右，其主要原因为_____________________________。(3)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g)，保持总压为100kPa发生反应：CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH<0。当=1时，NO的平衡转化率~；T2时NO平衡转化率~的关系如图①能表示此反应已经达到平衡的是______________________。A．气体总体积保持不变B．混合气体的平均相对分子质量保持不变C．不再变化②表示T2时NO平衡转化率~的关系是___________(填“I”或“II”)，T1_________________T2(填“>”或“<”)。③在=1、T2时，CH4的平衡分压为____。已知：该反应的标准平衡常数，其中=100kPa，p(CH4)、p(NO)、p(CO)2、p(N2)和p(H2O)为各组分的平衡分压，则该温度下=_________________。(分压=总压×物质的量分数。计算结果用分数表示)。8．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考三模）甲醇是重要的化工原料，合成甲醇和利用甲醇的研究和探索，在国际上一直受到重视。工业上常利用CO2和H2为原料合成甲醇，再利用甲醇生产丙烯。回答下列问题：(1)①常温下，H2和甲醇的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1和726.4kJ·mol-1，1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的热量，则CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(1)△H=___________kJ·mol-1；②上述反应分两步进行：第一步___________(写化学方程式)△H>0第二步Cu/Zn*+2H2+CO2=Cu/ZnO*+CH3OH△H<0③第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知以下能正确表示Cu/ZnO催化CO2和H2合成甲醇反应过程的示意图为___________。a．．c．d．(2)工业上用CO2和H2催化合成甲醇存在如下反应：主反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H>0一定条件下，在装有催化剂的密闭容器中投入amolCO2和3amolH2，发生上述合成反应。①在相同时间内，测得甲醇产率与温度的关系如图所示。图中490K之后，甲醇的产率随温度的升高而减小的原因可能是___________。②某温度下，达平衡时容器中CH3OH的物质的量为cmol，CO的物质的量为dmol。则此条件下CO2的转化率为______