高三反应原理专题

考点14 化学反应原理综合题1．（2020·江苏扬州中学高三开学考试）CO 2的资源化对于构建低碳社会具有重要意义。

（1）在太阳能的作用下，缺铁氧化物[如Fe 0.9O]能分解CO 2，其过程如图所示。

过程①的化学方程式是_______。

在过程②中每产生1 mol O 2，转移电子____mol 。

（2）高温共电解CO 2和H 2O 是一种制备清洁燃料的新技术，其原理如图所示。

电极a 上的电极反应式是H 2O + 2e －= H 2 + O 2－和__________________。

（3）利用CO 2制备CH 3OH 的反应如下： 反应a ：CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g) ΔH 1 = + 41.19 kJ·mol −1 反应b ：CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g) ΔH 2 =－90.77 kJ·mol −1 反应c ：CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH 3①反应a 在一定条件下能自发进行的原因是_______________。

②ΔH 3 =________kJ·mol −1，反应c 的平衡常数表达式K =_______________。

（4）CO 2是廉价的碳资源，将其甲烷化具有重要意义。

其原理为：CO 2(g)+4H 2(g)CH 4(g)+2H 2O(g) △H =－412.5 kJ·mol −1其他条件不变，压强对CO 2的转化率及CH 4的选择性的影响如图所示。

CH 4的选择性=42CH CO 的物质的量反应的的物质的量×100%，CO 2甲烷化反应选择0.1MPa (1个大气压)而不选择更高压强的原因是_______________。

【答案】（1）10Fe0.9O + CO2 太阳能=3Fe3O4 + C 4（2）CO2＋2e－= CO＋O2－（3）ΔS > 0 －49.58 K = [c(CH3OH) c(H2O)]/[c(CO2) c3(H2)]（4）在0.1MPa，CO2的转化率及CH4的选择性较高，加压CO2的转化率及CH4的选择性变化不大，且加压会增大投资和能耗【解析】【分析】（1）根据图所，过程①是Fe0.9O和CO2反应生成Fe3O4和C；（2）根据图示，电极a上H2O得电子生成H2、CO2得电子生成CO；（3）①根据H T S0∆-∆<分析；②根据盖斯定律计算ΔH3；（4）根据图示，在0.1MPa，CO2的转化率及CH4的选择性较高，加压CO2的转化率及CH4的选择性变化不大；【详解】（1）根据图所，过程①是Fe0.9O和CO2反应生成Fe3O4和C，化学方程式是10Fe0.9O + CO2 太阳能=3Fe3O4 +C；过程②中Fe3O4→O2，氧元素化合价由−2升高为0，每产生1 mol O2，转移电4mol；（2）根据图示，电极a上H2O得电子生成H2、CO2得电子生成CO，电极反应式是H2O+ 2e－= H2+ O2－和CO2＋2e－= CO＋O2－；（3）①反应a，ΔH>0，在一定条件下能自发进行，说明H T S0∆-∆<，所以ΔS > 0；②反应a：CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1 = + 41.19 kJ·mol−1反应b：CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g) ΔH2 =－90.77 kJ·mol−1反应c：CO 2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3②根据盖斯定律a+b得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=+ 41.19 kJ·mol−1－90.77 kJ·mol−1=－49.58 kJ·mol−1，反应c的平衡常数表达式K=()() ()()32322CH OH H OCO Hc cc c；（4）根据图示，在0.1MPa，CO2的转化率及CH4的选择性较高，加压CO2的转化率及CH4的选择性变化不大，且加压会增大投资和能耗，CO2甲烷化反应选择0.1MPa (1个大气压)而不选择更高压强。

2023届高考化学备考一轮复习：化学反应原理综合题1．（2022·江苏苏州·模拟预测）废气中的H2S可用电解、Fe2(SO4)3吸收和活性炭吸附氧化等多种方法脱除。

(1)电解法脱除：将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。

电解过程中阳极区发生如下反应：S2--2e-=S (n-1)S+S2-=S2-n①写出阴极的电极反应方程式___________。

①电解后阳极区溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式为___________。

(2)Fe2(SO4)3吸收脱除：用Fe2(SO4)3溶液吸收H2S，其反应后的溶液可在硫杆菌作用下实现吸收液的再生。

①用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S的原理经历以下三步：第一步：H2S(g)H2S(aq)第二步：H2S H＋＋HS-第三步：HS-＋2Fe3+=S↓＋2Fe2+＋H+一定条件下，不同Fe3+浓度溶液及该溶液起始pH与脱硫率的关系如图所示。

当Fe3+浓度大于10 g·L-1时，随着Fe3+浓度增大，脱硫率逐渐降低。

其原因是___________。

①反应后的溶液在硫杆菌作用下进行再生的反应为：4FeSO4＋O2＋2H2SO42Fe2(SO4)3＋2H2O。

反应相同时间后，溶液中Fe2+的氧化速率与温度的关系如图所示。

温度超过30①后，随着温度升高，Fe2+的氧化速率下降的原因是___________。

(3)活性炭吸附氧化：可用表面喷淋水的活性炭吸附氧化H 2S ，其反应原理如图所示。

其他条件不变时，水膜的酸碱性与厚度会影响H 2S 的去除率。

①适当增大活性炭表面的水膜pH ，H 2S 的氧化去除率增大的原因是___________。

①若水膜过厚，H 2S 的氧化去除率减小的原因是___________。

2．（2022·天津·耀华中学一模）氮及其化合物的利用是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。

2022届高三化学一轮化学反应原理题型必练—19化学反应条件的控制及优化一、单选题（共18题）1．在工业生产硫酸的过程中，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)==2SO3(g)+Q，下列叙述中不正确的是A．矿石粉碎的目的是使原料充分利用，并增大接触面使反应速率加快B．接触室中采用常压的主要原因是常压下SO2的转化率已经很高C．沸腾炉中出来的混合气需要洗涤，目的是防止催化剂中毒D．接触室用450℃的高温，使催化剂活性最佳，更能促进平衡向正反应方向移动2．工业上氧化二氧化硫制取三氧化硫反应的化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ＜，下列说法正确的是ΔH0＞A．ΔS0B．增大氧气浓度可以加快反应速率C．升温、加压和使用催化剂能提高SO2的转化率D．当C(SO2)=C(SO3)时，说明反应处于平衡状态3．氨的催化氧化是工业制硝酸的基础，其反应机理如图1；在1L密闭容器中充入1molNH3和2molO2，测得有关产物的物质的量与温度的关系如图2。

下列说法错误的是A．加入Pt—Rh合金的目的是提高反应的速率B．氨的催化氧化最佳温度应控制在840℃左右C．520℃时，NH3的转化率为40%D．840℃以上，发生了反应：2NO(g)⇌O2(g)+N2(g) ΔH>04．氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。

碘蒸气存在能大幅度提高N2O 的分解速率，反应历程为：第一步I2(g)→2I(g)(快反应)第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)(快反应)实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5(k为速率常数)。

下列表述正确的是A．N2O分解反应中，k(含碘)＞k(无碘) B．第一步对总反应速率起决定作用C．第二步活化能比第三步小D．I2浓度与N2O分解速率无关5．苯乙烯与溴苯在一定条件下发生Heck反应：测得数据如表.下列说法错误的是 A ．最佳反应温度为140℃B ．最佳反应时间为14hC ．温度过高时催化剂活性可能降低D ．反应产物是顺式结构6．不同条件下，用2O 氧化12amol L FeCl -⋅溶液过程中所测的实验数据如图所示。

化学反应原理第一部分:化学反应原理图像问题_、原理:影响化学反应［①化学反应的方向（推动力）②化学反应的快慢（速率）和化学反应的限度（反应物能否全部转化为产物）］的因素1、自身因素（主要、决定性）①△H<0、△S>0、A G=A H-TA S<0决定反应的方向（反应的趋势）热力学（可能性）放热越多、气体体积增大越多，反应的热力学趋势越强②反应活化能（E）决定a、相应条件的是否反应动力学b、反应速率快慢（E越大v越慢）例1:1、【2016年新课标327题节选】（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯睛（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6（g）+NH3（g）+1.5O2（g）=C3H3N（g）+3H2O（g）A H=-515kJ/mol②C3H6（g）+O2（g）=C3H4O（g）+H2O（g）A H=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是两个反应均为放热量大的反应;有利于提高丙烯腊平衡产率的反应条件是隆低温度、降低压强;提高丙烯睛反应选择性的关键因素是催化剂。

2、【2018年新课标227题节选】（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)消碳反应C02(g)+C(s)=2C0(g)AH/CkJ-moP1)75172活化能/ (kJ-mol1)催化剂X3391催化剂Y4372①由上表判断，催化剂X劣于Y（填“优于”或“劣于，'），理由是相对于催化剂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。

3,CH2=CH-CH=CH2与等物质的量Br2反应:2、夕卜界条件（c、P、T、催化剂、接触面积、形成原电池）条件方向速率化学平衡K其他cQc>K逆向Qc<K正向Cf vT注意：增大1、S、未参与反应多反应物（g）:以你增我减；CD我增你减单一反应物（g）:移动看c,a.co看压强不变减少副反应例2：1、( 1 )浓度对化学平衡的影响的离子的n 不影响v 和平衡投料比=计量数比：转化率相同，产物含量最大PQc = a p+qmn K加压a>l 减压a<lPE注意:有气体参加；要改变CPf 向气体计量数小的方向移动不变物质的状态T小小取低人人取局)T?vTTf 向吸热方向移动Tf 吸热方向Kf物质的状态刚性容器的压强副反应催化剂活性微生物电池中微生物的活性催化剂是否发生vT不不反应路径减少副反应(选择性)降低活化能(提高速率)产率、效率(2) [ 2019年全国卷III 】(1 ) Deacon 发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O 2(g)=2C12(g)+2H 2O(g)… 下图为刚性容器中，进料浓度比 c(HCl) : c(O 2)分别等于1 ： 1、4 ： 1、7 ： 1时HC1平衡转化率随温度变化的关系：N2+3H2=^NH32NO 2^=^N 2O4PC15=^PC13+C122HI(g)=^H2+l2(g)、 a(H2)=a(N2)-----a(H2)v 吵」_3 投料比 n(H2)/n(N2)在一恒温容器中充入NO2,达到平衡后：①若恒压再充入NO2,则 平衡右移,a(NO2)丕变①若恒容再充入Nth,则 平衡右移,a(NC>2)增大在一恒温容器中充入PC15,达到平衡后：①若恒压再充入PC15,则平衡右移,MPC15)不变①若恒容再充入PC15,则 平衡右移,a(PC15)减小在一恒温容器中充入HI,达到平衡后：①若恒压再充入HL 则平衡右移,a(HI)不变①若恒容再充入PC15,则平衡右移,a(HI)不变可知反应平衡常数K(300°C) 大于 K(40(TC)(填“大于”或“小于”)。

2023年高三化二轮复习——化学反应原理综合题型探究专题训练知识梳理化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡等主干理论知识，主要命题点有盖斯定律的应用、反应速率和化学平衡的分析、化学平衡常数的表达式书写与计算、反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等，试题常以填空、读图、作图、计算等形式呈现。

试题一般以与生产、生活紧密联系的物质为背景材料命制组合题，各小题之间又有一定的独立性。

主要考查学生的信息处理能力、学科内综合分析能力，应用反应原理解决生产实际中的具体问题，体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。

在近几年的相关考题中，对单一因素影响的考查已经越来越少了，主要以“多因素影响”出现，考查考生的综合分析判断能力。

以实际情景(场景)为背景，更能体现核心素养的要求。

而在实际生产过程中，影响因素是多元化、多方位和多层次的。

强化训练1．(2022·湖北，19)自发热材料在生活中的应用日益广泛。

某实验小组为探究“CaO—Al—H 2O ”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(ΔT )随时间(t )的变化曲线，如图所示。

回答下列问题： (1)已知： ①CaO(s)＋H 2O(l)Ca(OH)2(s) ΔH 1＝－65.17 kJ·mol －1 ②Ca(OH)2(s)Ca 2＋(aq)＋2OH －(aq) ΔH 2＝－16.73 kJ·mol －1③Al(s)＋OH －(aq)＋3H 2O(l)[Al(OH)4]－(aq)＋32H 2(g) ΔH 3＝－415.0 kJ·mol －1则CaO(s)＋2Al(s)＋7H 2O(l)===Ca 2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H 2(g)的ΔH 4＝_______kJ·mol －1。

(2)温度为T时，K sp[Ca(OH)2]＝x，则Ca(OH)2饱和溶液中c(OH－)＝__________(用含x的代数式表示)。

高三化学化学反应原理试题答案及解析1. （12分）丙烷在燃烧时能放出大量的热，它是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。

已知：①2C 3H 8(g) +7O 2(g) =" 6CO(g)" + 8H 2O(l) △H 1= -2741.8kJ/mol ②2CO(g) + O 2(g) = 2CO 2(g) △H 2= -566kJ/mol（1）反应C 3H 8(g) +5O 2(g) = 3CO 2(g) +4H 2O(l)的△H =（2）现有1mol C 3H 8在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO 和2mol CO 2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L 的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应： CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g)△H 1=" +" 41.2kJ/mol5min 后体系达到平衡，经测定，H 2为0.8mol ，则v (H 2)= ,此过程吸收的热量为________________________.（3）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y 2O 3）的氧化锆（ZrO 2）晶体，在其内部可以传导O 2—。

在电池内部O 2—由____极移向____极（填“正”或“负”）；电池的负极电极反应式为 。

（4）用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg （NO 3）2和NaCl 的混合溶液。

电解开始后阴极的现象为____ 。

【答案】（1）－2219.9kJ/mol(2分) （2）0.16mol/L•min -1 (2分)， 32.96kJ(2分) （3）正(1分)，负(1分), C 3H 8 + 10O 2- -20e- =3CO 2 +4H 2O(2分) （4）有无色气体生成，有白色沉淀生成。

(2分)【解析】（1）根据盖斯定律可知，（①＋②×3）÷2，即得到C 3H 8(g) +5O 2(g) = 3CO 2(g) +4H 2O(l)，所以反应热是△H ＝（-2741.8kJ/mol-566kJ/mol×3）÷2＝－2219.9kJ/mol 。

1．（2022·山东·新泰市第一中学高三阶段练习）为测定某溶液中2+Ca 的含量，某同学设计了如下实验：量取100mL 该溶液于烧杯中，加入足量的()4242NH C O 溶液使2+Ca 转化为24CaC O 沉淀(假设其他离子均不生成沉淀)，过滤、洗涤后，往沉淀中加入足量稀硫酸，然后用-10.1000mol L ⋅的4KMnO 标准溶液滴定。

(1)配平4KMnO 氧化224H C O 的化学方程式：__________。

42242424422____KMnO +____H C O +____H SO ____K SO +____MnSO +____CO +____H O =↑。

(2)如图所示的仪器中，配制-10.1000mol L ⋅的4KMnO 标准溶液时肯定不需要的是___________(填标号)。

(3)在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所得溶液浓度___________-10.1000mol L ⋅(填“＞”、“＜”或“=”，下同)；若4KMnO 标准溶液在转移至容量瓶时，洒落了少许，则所得溶液浓度___________-10.1000mol L ⋅。

(4)若滴定过程中消耗4KMnO 标准溶液20.00mL ，则原溶液中2+Ca 的质量浓度为___________-1g L ⋅。

(5)下图为草酸钙固体在受热分解过程中所得固体产物的质量随温度变化的曲线，图中A 、B 、C 分别代表三种固体，写出固体A 到B 的化学方程式：___________。

2．（2022·天津市第二南开中学高三阶段练习）化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(1)在煤的气化反应器中发生如下几种反应： 22C(s)H O(g)=)++CO(g)H (g H=131kJ/mol Δ+ 22C s +O g =CO g ()()() H=-394kJ/mol Δ 22CO(g)1/2O (g)=CO +(g) ΔH=-283kJ/mol则222CO(g)H O(g)H (g)CO (g)++ ΔH= _______(2)已知830℃时，在一个容积固定的密闭容器中，发生反应222CO(g)H O(g)H (g)CO (g)++下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 _______a.容器中的压强不变b.1mol H H -键断裂的同时断裂2mol H O -键c.2)v CO =v ()(H O 正逆d.2c(CO)=c(H )此温度下该反应的K=1，等物质的量的CO 和2H O 反应达平衡时，CO 的转化率为_______ (3)将不同量的CO(g)和2H O(g)分别通入到体积为2L 的恒容密闭容器中，进行反应222CO(g)H O(g)H (g)CO (g)++，得到如表三组数据：℃实验1中以2v(CO )表示的反应速率为_______mol/(L min)⋅； ℃该反应的逆反应为_______(填“吸”或“放”)热反应；℃若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t 3min <，则a 、b 应满足的关系是_______ (用含a 、b 的数学式表示).(4)目前工业上有一种方法是用2CO 来生产甲醇。

专题14 化学反应原理综合1．(2020年新课标Ⅰ)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+12O2(g)钒催化剂−−−−→SO3(g) ΔH=−98 kJ·mol−1。

回答下列问题：(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_________。

(2)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa 压强下，SO2平衡转化率α 随温度的变化如图所示。

反应在5.0MPa、550℃时的α=__________，判断的依据是__________。

影响α的因素有__________。

(3)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。

平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为___________，平衡常数K p=___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

(4)研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：v=k(′αα−1)0.8(1−nα')。

式中：k为反应速率常数，随温度t 升高而增大；α为SO2平衡转化率，α'为某时刻SO2转化率，n为常数。

在α'=0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v~t曲线，如图所示。

曲线上v 最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度t m 。

t<t m 时，v 逐渐提高；t>t m 后，v 逐渐下降。

原因是__________________________。

2．(2020年新课标Ⅱ)天然气的主要成分为CH 4，一般还含有C 2H 6等烃类，是重要的燃料和化工原料。