（江苏版）新高考化学三轮冲刺强化练习 第10题 反应原理小综合（解析版）

押江苏卷第10题反应原理小综合核心考点考情统计考向预测备考策略反应原理小综合2023·江苏卷，102022·江苏卷，102021·江苏卷，8结合化学反应与能量、化学平衡常数、化学反应进行的方向等角度综合考查1．重点关注化学反应的方向、化学平衡常数的应用、判断溶液中微粒浓度比值的方法等；2．利用键能计算焓变、能量图像分析等1．（2023·江苏卷，10）金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是A．该反应的B．该反应的平衡常数C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为【答案】C【解析】左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5，，A错误；由方程形式知，

，B错误；由题图知，经过步骤Ⅰ后，中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确；由方程式知，消耗同时生成，转移，数目为，D错误。2．（2022·江苏，10）用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是A．上述反应B．上述反应平衡常数C．上述反应中消耗，转移电子的数目为D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小【答案】B【解析】该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，A错误；反应平衡常数，B正确；反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，C错误；实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，D错误。3．（2021·江苏卷，8）N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NO3-转化为N2。对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列说法正确的是A．该反应的ΔH<0，ΔS<0B．反应的平衡常数可表示为K=C．使用高效催化剂能降低反应的焓变D．其他条件相同，增大，NO的转化率下降【答案】A【解析】2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

ΔH=-116.4kJ·mol-1，反应气体物质的量减少，ΔS<0，A正确；2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数可表示为K=，B错误；使用高效催化剂，反应的焓变不变，C错误；其他条件相同，增大，NO的转化率增大，D错误。1．从两种角度理解反应热反应热图示图像分析微观宏观a表示断裂旧化学键吸收的能量；b表示生成新化学键放出的能量；c表示反应热a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能；c表示反应热2.计算反应热的三种方法(1)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量；(2)ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能；(3)ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。3．三步突破能量变化活化能(能垒)图4．化学平衡常数(1)固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中。如：①C（s）＋H2O（g）⇌CO（g）＋H2（g）的平衡常数表达式K＝c(②Fe3＋（aq）＋3H2O（l）⇌Fe（OH）3（s）＋3H＋（aq）的平衡常数表达式K＝c3(2)应用①判断可逆反应的反应热②判断化学平衡移动的方向分析浓度商（Qc）与平衡常数的大小关系，当Qc＜K时，反应向正反应方向进行，直至达到平衡状态；当Qc＝K时，反应处于平衡状态；当Qc＞K时，反应向逆反应方向进行，直至达到平衡状态。5.判断化学反应方向的判据（ΔG＝ΔH－TΔS）ΔG＜0时，反应能自发进行；ΔG＝0时，反应处于平衡状态；ΔG＞0时，反应不能自发进行。6．判断溶液中微粒浓度比值的方法(1)将浓度之比转化为物质的量之比进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只需分析微粒数目的变化即可。如同一溶液中，溶液体积相同，eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)＝eq\f(n（NHeq\o\al(＋,4)）,n（NH3·H2O）)，NH3·H2O溶液稀释过程中，n(NHeq\o\al(＋,4))增大，n(NH3·H2O)减小，故eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)的值增大。cF(3)“凑常数”，解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。如CH3COOH溶液加水稀释后，判断溶液中的变化，将式子的分子、分母同乘以c(H＋)得，CH3COOH在稀释时，c(H＋)减小，Ka不变，则该比值增大。1．（2024·江苏泰州高三一模，11）利用碳氮化反应

，可将转化为，再进一步还原得到金属钛，下列说法正确的是A．碳氯化反应在高温下不能自发进行B．加压、降温均可增大生成的速率C．反应中每消耗，转移电子的数目约为D．将与粉碎并混合均匀后反应可提高的平衡转化率【答案】C【解析】碳氯化反应是放热反应,△H<0，熵增的反应，△S>0，则任意温度下，△H<T△S，则该反应在任意温度下能自发进行，A项错误；加压，速率增大，降温，速率降低，因此不能增大生成TiCl4的速率，B项错误；根据方程式分析，消耗1molTiO2，转移4mol电子，反应中每消耗1molTiO2，转移电子的数目约为4×6.02×1023，C项正确；将TiO2(s)与C(s)粉碎并混合均匀，增大反应物的接触面积，可提高Cl2的反应速率，但不能提高平衡转化率，D项错误。2．（2024·江苏无锡高三期终教学质量调研测试，10）电催化是利用催化剂电极进行电解以实现物质转变的前沿方法。使用单原子催化剂电催化将CO2转化为CO的部分机理如图所示。下列说法正确的是()A.该催化过程在电解池的阳极进行B.该催化过程CO2发生了氧化反应C.甲、乙中的C原子的杂化类型不同D.催化剂原子吸附CO2中带负电的部分【答案】C【解析】该催化过程中，碳元素价态降低，发生还原反应，在电解池的阴极进行，A项错误；CO2被还原为CO，B项错误；甲乙中CO2的构型分别为直线形和V形，所以碳原子杂化类型不同，C项正确；丙中，CO2中氧原子吸附带正电荷的H＋，说明氧原子带负电，则碳原子带正电，则催化剂吸附CO2带正电部分，D项错误。3．（2024·江苏淮安市5校高三10月份联考，7）对于反应2NO2(g)N2O4(g)，下列说法正确的是A．该反应的H>0S<0B．该反应的平衡常数表达式为C．升高温度，该反应的(正)增大，(逆)减小D．将容器体积压缩为原来一半，气体颜色比压缩前深【答案】D【解析】已知该反应2NO2(g)N2O4(g)＜0，且反应常温下能够自发进行，故该反应的H＜0，A错误；该反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数表达式为K=，B错误；升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率也增大，C错误；将反应器容积压缩为原来的一半，根据勒夏特列原理可知，达到新平衡时，气体颜色比压缩前深，D正确。4．（2024·江苏南通如东高三开学考试，10）活性Fe3O4-x催化反应，进而可制得甲酸。反应机理如图所示。下列说法正确的是A．该反应的△H>0B．该反应的平衡常数C．反应前后，碳原子的杂化方式和化合价均没有发生变化D．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为带部分负电荷的氢与HCO中带部分正电荷的碳结合，带部分正电荷的氢与带部分负电荷的羟基氧结合生成水，HCO转化为的HCOO-【答案】D【解析】该反应为自发反应，则△H<T△S，而△S<0，则△H<0，A项错误；平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；水为纯物质，故反应的平衡常数，B项错误；HCOeq\o\al(－,3)转化为HCOO－，碳的化合价由+4变为+2，杂化方式均为sp2，没有变化，C项错误；氧的电负性大于碳，HCOeq\o\al(－,3)中碳带正电荷、氧带负电荷，带部分负电荷的氢与HCOeq\o\al(－,3)中带部分正电荷的碳结合，带部分正电荷的氢与带部分负电荷的羟基氧结合生成水，HCOeq\o\al(－,3)转化为的HCOO-，D项正确。5．（2024·江苏南通如东中学，如东一高等四校高三12月学情调研，10）在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是A．该反应的ΔS>0B．第一步转化N与H间形成配位键C．若用HCOOD催化释氢，反应除生成CO2外，还生成D2D．若用HCOOK溶液代替HCOOH最终所得气体中H2的纯度会提高【答案】C【解析】根据总方程式，从液态转化为气态，熵值增大，A项正确；N原子含有孤电子对、H+有空轨道，根据图示，第一步转化N与HCOOH电离出的H+通过配位键结合，B项正确；第一步HCOOD电离出D+与N结合，第二步HCOO-→CO2+H-，第三步D+、H-反应生成HD，所以HCOOD催化释氢，除生成CO2外，还生成HD，C项错误；若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK水解出HCOOH，释氢历程不变，而反应生成KOH能吸收CO2，所以最终所得气体中CO2的量会减少，H2的纯度提高，D项正确。6．（2024·江苏常州高三期末监测，8）固载Ru基催化剂催化反应CO2(g)＋H2(g)=HCOOH(g)是实现CO2资源化的重要途径。将一定比例的CO2和H2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，在反应器出口处检测到大量CO，其选择性高达90%以上。下列说法不正确的是()A.HCOOH既有酸性，又有还原性B.该反应的平衡常数K＝eq\f(c（HCOOH）,c（CO2）·c（H2）)C.该反应中每消耗1molH2，转移电子的数目约为2×6.02×1023D.该反应可能经历了以下过程：①CO2＋H2=CO＋H2O、②CO＋H2O=HCOOH，且反应①的活化能大于反应②【答案】D【解析】HCOOH可以电离出H＋，显酸性，HCOOH中C显+2价，C的化合价可以升高至+4价，可表现为还原性，A正确；平衡常数是生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积之比，B正确；H2变为HCOOH，H的化合价由0变为+1价，1molH2参加反应，转移2mole－，C正确；出口处检测到大量的CO，说明以反应=1\*GB3①为主，则反应=1\*GB3①的活化能较小（活化能越小，反应越易进行），D错误。7．（2024·江苏常州第一中学高三期初检测，6）汽车尾气中的有害气体可通过如下反应实现转化：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。下列说法正确的是A．每转化22.4LNO，转移电子数为2×6.02×1023B．其他条件相同，使用催化剂，可提高活化分子百分数，降低反应的焓变C．反应的平衡常数K=D．该反应ΔH<0【答案】D【解析】题干未告知NO所处的状态是否为标准状况，22.4LNO的物质的量不一定是1mol，则不能计算转移电子数目，A错误；其他条件相同，使用催化剂，能够降低反应需要的活化能，可提高活化分子百分数，加快反应速率，但不能改变反应的焓变，B错误；2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的平衡常数K=，C错误；2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的S＜0，在一定条件下能发生，则H-TS＜0，即H＜TS＜0，D正确。8．（2024·江苏常州八校10月调研，8）以NaCl为原料，可制取Na、Na2O2、NaOH和Na2CO3等。Na2CO3，可用侯氏制碱法制取，主要涉及如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列说法正确的是A．该反应的ΔS>0B．该反应的平衡常数可表示为C．其他条件相同，增大，H2转化率减小D．使用催化剂能降低该反应的焓变【答案】C【解析】根据气体物质的化学计量数分析，该反应的ΔS<0，A项错误；该反应的平衡常数可表示为，B项错误；其他条件相同，增大，氮气的转化率提高，H2转化率减小，C项正确；使用催化剂不能改变反应的焓变，可以影响活化能，D项错误。9．（2024·江苏海安高级中学高三11月月考，10）一定条件下，1-苯基丙炔（Ph-C≡C-CH3，Ph-表示苯基）可与HCl发生催化加成，反应如下：反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图（已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应），下列说法不正确的是A．反应焓变：反应Ⅰ>反应ⅡB．反应活化能：反应Ⅰ<反应ⅡC．增加浓度可使平衡时产物Ⅱ比产物Ⅰ的值增加D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物I【答案】C【解析】按盖斯定律，反应Ⅰ+反应Ⅲ=反应Ⅱ，反应I、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，A正确；短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，B正确；产物I和产物Ⅱ存在可逆反应，则产物Ⅱ和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与温度有关，所以增加HCl浓度平衡时产物Ⅱ和产物I的比例不变，C错误；根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，D正确。10．（2024·江苏华罗庚中学高三测试，）在恒温恒容的密闭容器中发生△H<0，T℃时，平衡常数为K，下列说法正确的是A．该反应在任何温度下都可自发进行B．T℃时，若<K时，则V正<V逆C．若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态D．选择高效催化剂可以提高活化分子百分数，提高CO(NH2)2平衡产率【答案】C【解析】该反应△H<0，△S<0，在低温下才能自发进行，A错误；T℃时，若，反应正向进行，，B错误；该反应在恒温恒容的密闭容器中反应，反应前后气体分子数不同，压强是个变化量，若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态，C正确；催化剂能提高反应速率，但是不能使平衡移动，不能提高CO(NH2)2平衡产率，D错误。11．（2024·江苏盐城联盟校高三10月第一次学情调研检测，9）肼(N2H4)具有强还原性，溶于水生成的水合肼是二元弱碱，常用作火箭发射的推进剂。常温下，2NH3·H2O(aq)+NaClO(aq)=NaCl(aq)+N2H4(aq)+3H2O(l)，可用于生产N2H4。下列有关说法正确的是A．生产N2H4时，向盛有NaClO溶液的烧瓶，逐滴加入氨水溶液，并用磁力器搅拌B．N2H4水溶液中存在：N2H4、N2H、N2H加水稀释，的值不变C．推进剂反应：2N2H4+N2O4=3N2+4H2O中，氧化产物与还原产物物质的量之比为1:2D．1molN2H4分子中π键数目为NA【答案】B【解析】由题干已知肼(N2H4)具有强还原性，NaClO溶液具有强氧化性，如果生产N2H4时，向盛有NaClO溶液的烧瓶，逐滴加入氨水溶液，并用磁力器搅拌，则生成的肼(N2H4)将继续被NaClO溶液氧化，故应该是向盛有氨水溶液的烧瓶，逐滴加入NaClO溶液，并用磁力器搅拌，A项错误；N2H4溶于水生成的水合肼是二元弱碱，故N2H4水溶液中存在：N2H4+H2ON2H+OH-，N2H+H2ON2H+OH-故有Kb1=，Kb2=，则=的值只随温度改变而改变，加水稀释不变，B项正确；推进剂反应：2N2H4+N2O4=3N2+4H2O中，N2H4中N的化合价由-2价转为0价，被氧化生成2molN2，N2O4中的N由+4价变为0价，被还原生成1molN2，故氧化产物与还原产物物质的量之比为2:1，C项错误；根据肼的电子式可知分子中不存在π键，D项错误。12．（2024·江苏海安高级中学12月月考，9）含Ru(钌)化合物可催化转化为甲酸，其反应机理如图所示。下列说法正确的是A．1mol物质Ⅰ转化为物质Ⅱ时，反应过程中转移4mol电子B．物质Ⅱ→Ⅲ过程中，Ru元素化合价保持不变C．整个过程中，有非极性键的断裂与形成D．反应结束后，体系中水的量增多【答案】B【解析】1mol物质Ⅰ转化为物质Ⅱ时，由图可知，反应方程式为Ru(OH)2+2H2=RuH2+2H2O，反应中钌元素的化合价没有变化，氢元素的化合价既升高被氧化，又降低被还原，氢气即是反应的氧化剂也是反应的还原剂，所以当1mol物质I转化为物质Ⅱ时，氢气得到2mol电子，物质I并没有电子得失，A项错误；由图知，物质Ⅱ→Ⅲ过程中，Ru元素均与非金属元素形成2个单键，或者：由图可知，物质Ⅱ、Ⅲ的化学式分别为RuH2、Ru(HCOO)2，由化合价代数和为0可知，化合物Ⅱ、Ⅲ中Ru元素化合价均为+2、保持不变，B项正确；氢气分之内为非极性键，整个过程中，氢气分子被破坏，故有非极性键的断裂，但没有非极性键的形成，C项错误；由图知，总反应为催化剂作用下二氧化碳与氢气反应生成甲酸，反应的化学方程式为H2+CO2HCOOH，则反应结束后，体系中水的量不变，D项错误。13．（2024·江苏宿迁3月学情调研，10）以CuZnOAl2O3作催化剂发生反应：2CH3CHO(g)＋H2O(g)⇌C2H5OH(g)＋CH3COOH(g)；ΔH<0，下列说法正确的是()A.反应物的键能总和小于生成物的键能总和B.该反应的平衡常数K＝eq\f(c（C2H5OH）·c（CH3COOH）,c2（CH3CHO）)C.该反应中每消耗1molH2O(g)，转移电子数约为6.02×1023D.将C2H5OH移出一段时间后，v正增大【答案】A【解析】ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能<0，所以反应物的总键能小于生成物的总键能，A项正确；平衡常数表达式中缺少c(H2O)，B项错误；从有机反应类型角度考虑，加氢的反应为还原反应，加氧的反应为氧化反应，生成C2H5OH是加2个氢原子，生成CH3COOH是加一个氧原子，化合价变化两个单位，则1molH2O参加反应，转移电子数为2mol，C项错误；C2H5OH移出的瞬间，v正不变，v逆减小，则平衡正向移动，反应物浓度减小，v正减小，D项错误。14．（2024·江苏常州高级中学高三开学考试，10）已知：2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)

，下列说法正确的是A．该反应的平衡常数可表达为B．该反应一定能自发进行C．该反应中每消耗1molNO2，转移电子的数目约为3.01×1023D．NaCl晶胞(如图所示)中每个周围与其距离最近的有6个【答案】C【解析】该反应的平衡常数可表达为，A错误；由题干信息可知，该反应的H<0，S<0，当G=H-TS<0时，反应能自发进行，故该反应在低温条件下易自发进行，B错误；根据反应2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)可知，N元素由+4价变为+5价和+3价，每消耗1molNO2，转移电子的数目约为3.01×1023，C正确；NaCl晶胞(如图所示)中每个周围与其距离最近的有12个，D错误。15．（2024·江苏镇江名校期初考试，10）催化剂能催化脱除烟气中的，反应为，其机理如图所示。下列说法正确的是

A．该反应B．该反应的平衡常数C．步骤Ⅰ可描述为吸附到表面与表面吸附氧反应生成和，同时被还原为；烟气中的和反应生成和D．该反应中每消耗1，转移电子的数目约为【答案】C【解析】该反应是气体分子数增加的反应，故该反应ΔS＞0，A错误；化学平衡常数的表达式为各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积，即该反应的平衡常数K=，B错误；如图所示，步骤Ⅰ可描述为NH3吸附到MnO2表面与表面吸附氧反应生成—NH2和H2O，同时MnO2被还原为Mn2O3；烟气中的NO和—NH2反应生成N2和H2O，C正确；该反应中，NO、O2作氧化剂，NH3作还原剂，每消耗1molO2，就有4molNH3反应，转移电子的数目约为12×6.02×1023，D错误。16．（2024·江苏扬大附属中学月考，5）近年来，由于有机合成工业的发展，已成为一种重要的副产品，氧化的反应为

。、、、等含氯化合物在生产中有着广泛的应用。一定条件下，向恒容密闭容器中充入和发生上述反应，并达到平衡。下列有关说法正确的是A．使用催化剂，可以改变该反应的和活化能B．该反应的平衡常数可表示为C．保持其他条件不变，增大，再次平衡时，增大D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动【答案】C【解析】催化剂能降低或增加反应的活化能，但不能改变反应的焓变，反应的焓变只与始态和终态有关，A错误；平衡常数是可逆化学反应达到平衡状态时，生成物与反应物的浓度(方程式系数幂次方)乘积比或反应产物与反应底物的浓度(方程式系数幂次方)乘积比，固体和纯液体的浓度视为