2025高考化学二轮复习大题综合通关化学反应原理综合题答案

2025高考化学二轮复习综合通关化学反应原理综合题核心精讲题型概述典型例题乙烯是一种用途广泛的有机化工原料，由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题：【乙烷制乙烯】（1）C22CC2计算：2CO(g)+O2（2）C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)C2a.600℃,0.6MPab.700℃,（3）一定温度和压强下反应ⅰ反应ⅱC2（Kx①仅发生反应ⅰ时,C2H6的平衡转化率为25.0②同时发生反应ⅰ和ⅱ时，与仅发生反应ⅰ相比，C2【乙烷和乙烯混合气的分离】（4）通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附脱附,可实现C2H4和C2H6混合气的分离。Cu+的________________与（5）常温常压下，将C2H4和C2HA.前30minB.p点对应的时刻，出口气体的主要成分是CC.a～b对应的时间段内，吸附的C2H6命题立意以“乙烷制乙烯”为情境，考查化学原理综合运用，涉及反应热的计算与判断、平衡转化率与温度和压强的关系图像分析、物质的量分数平衡常数的计算、化学平衡移动及平衡产率的判断、配位键的形成与分离物质的优点、吸附图像变化的理解等。多角度、多层次、多维度地考查化学反应原理的知识，在分析和解决化学问题中考查学科关键能力，引导学生培养核心素养。关键能力本题以“乙烯的制备、分离”为载体,在化学反应原理的相关问题情境下,主要考查了学生信息获取与加工能力、逻辑推理与论证能力以及批判性思维能力。（1）信息获取与加工能力①由题给已知热化学方程式信息推断未知热化学方程式已知热化学方程式盖斯定律②由题给平衡转化率与温度和压强的关系图信息判断反应热的正负③由题给平衡转化率与温度和压强的关系图信息判断平衡转化率温度与平衡转化率关系图一定温度、压强→识图确定转化率④由题给平衡转化率信息计算物质的量分数平衡常数平衡转化率→化学平衡三段式→平衡时物质的量分数→⑤由题给竞争反应信息判断某物质的产率竞争反应→化学反应三段式→浓度商Q→Q与K的关系（2）逻辑推理与论证能力①基于题给信息计算反应的焓变将题给反应编号为反应Ⅰ、Ⅱ②基于题给平衡转化率与温度和压强的关系图信息判断反应热的正负和平衡转化率③基于题给平衡转化率信息计算Kx并判断C2Ⅰ.Kx1Ⅱ.C2H④基于题给信息确定配位键的形成和分离的优点基态Cu+的价层电子排布：，分离出的产物中杂质少，纯度较高⑤基于题给c/A：前30min,c/c0=B：C：（3）批判性思维能力①陌生复杂图像问题的识别：解答时要求首先弄清楚自变量和因变量各代表什么样的化学量，然后根据化学知识分析概念、图像、数量三者之间的关系，具体步骤可以概括为“一明标、二析点、三识线”。其次当有两个条件因素对一个事件的影响相反时,事件的最终发展方向由影响大的因素决定，但两个条件的影响程度可能会发生转变,此时事件的发展方向会发生转折。基于题给c/②化学与数学有机融合陌生问题的识别：数学与化学之间有着密切的关系，二者是相辅相成、相得益彰的，数学的很多思想方法及语言都能有效地应用到化学的研究中，因而在平时学习中要加强对数学与化学之间关系的相关研究，如弄清物质的量分数与平衡三段式及化学平衡常数之间的数学关系。反思归纳（1）化学反应图像首先要弄清横坐标和纵坐标的数学意义和化学意义，弄清公式中每个符号的意义，提高识别图像的能力；其次要看曲线的起点、看曲线的变化趋势、看曲线的转折点、看曲线的终点。（2）化学反应原理中的有关计算要弄清分数平衡常数、浓度平衡常数、压强平衡常数、浓度商等概念与平衡三段式的关系并进行相关计算。【答案】−566；>；b；115；增大；4s空轨道；识别度高，能有效将C2

练透题型1．[2024·晋城一模]氨是一种重要的化工产品。回答下列问题：（1）已知：①②H③2则反应2NH3(g)+（2）下列关于合成氨工艺的理解中，正确的是____（填字母）。A.控制温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和较大的反应速率B.合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔC.NH3D.原料气中N2由分离空气得到，H（3）温度为T℃，压强恒定为pMPa，用Fe2O3处理NH3和HCN（起始时①0∼30min内用NH3的压强变化表示的反应速率②反应2NH3(g)+Fe2（4）在催化剂作用下，可用NH3去除NO，反应原理为4NH3+6NO⇌5N2+6①曲线a中，在温度超过900℃时，NO②曲线b对应的NH3与NO【答案】（1）+1（2）BCD（3）①0.019p②(0.45p（4）①催化剂失去活性②3【解析】（1）根据盖斯定律，由反应②×3−反应①反应③得到反应2NH3(g)+Fe2O3(s)⇌（2）合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨的平衡转化率减小，控制温度远高于室温，是为了保证催化剂的活性最大，反应速率较大，故A错误；合成氨反应是熵减的放热反应，反应的ΔH、ΔS均小于0，故B正确；不断将液氨移去，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，有利于反应正向进行，故C正确；合成氨反应所需原料气中的氮气由分离空气得到，氢气由天然气与水蒸气反应生成，原料气中的杂质会使催化剂中毒，易燃易爆的氢气与氧气反应可能发生安全事故，所以原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生，故D（3）①由题图可知，起始时氨的体积分数为58%，分压为58%×pMPa=0.58pMPa，30min反应达到平衡时氨的体积分数为1%②由题图可知，30min反应达到平衡时氨、氮气、水蒸气的体积分数分别为1%、25%、45%，该反应的平衡常数Kp=(45%×（4）①催化剂在一定温度下具有较强的催化活性，当温度较高时，催化剂会失去活性导致反应速率减小，故曲线a中，在温度超过900℃时，一氧化氮脱除率骤然下降的原因可能是温度过高，催化剂失去活性②氨和一氧化氮的物质的量的比值增大，相当于增大氨的浓度，平衡向正反应方向移动，一氧化氮的脱除率增大，结合题图可知，曲线b对应的氨和一氧化氮的物质的量之比是3:2．[2024·黄冈三模]某研究小组探究1,6−己二硫醇（，用HDT表示）与铜的反应历程。已知下列反应：（1）一些化学键的键能数据见下表，反应Ⅳ的焓变ΔH化学键C—HC—CH—H键能/(kJ⋅413347436（2）温度一定时，在隔绝空气的条件下使HDT(g)以恒定的流速通过如图甲所示的反应器，仅发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在反应器出口处实时检测各物质的相对含量，如图乙所示。①400～②推测CH3CH2（3）向恒温刚性容器M中充入己烷(g)和HDT(g)，初始总压为2.5Pa，己烷的体积分数为80%。容器M中只发生反应Ⅳ，达到平衡时，若己烷的转化率为50%，则反应Ⅳ的Kp=______Pa。使容器M中的混合气通过图甲所示的反应器，该反应器中仅发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。将反应后的混合气全部充入容器M内，反应Ⅳ重新达到平衡时，p（己烷）/p（环己烷）=1.1【答案】（1）+43（2）①减小②乙烷、正丁烷（3）1；62【解析】（1）ΔH=反应物总键能生成物总键能，反应Ⅳ的焓变ΔH4=[5×347+14×413−(6×（2）①由题图乙可知，400～500s内生成物己烷、环己烷、CH3CH2CH2②由CH3CH2CH2CH2CH2CH2—SH与Cu反应生成CH3CH2CH2CH2CH2CH3，碳原子数目不变，推测CH3CH2SH（3）恒温恒容下，气体的压强与物质的量成正比，初始总压为2.5Pa，己烷的体积分数即物质的量分数为80%，己烷的分压为2.5Pa×80%=2Pa，只发生反应Ⅳ，达到平衡时，若己烷的转化率为50%，则压强减小了2Pa×50%=1Pa，列压强“三段式”：己烷(g)⇌环己烷(g)+H2(g)起始压强/Pa200转化压强/Pa111平衡压强/Pa111反应Ⅳ的Kp=1Pa×1Pa1Pa=1Pa。反应前HDT的分压为2.5Pa×(1−80%)=0.5Pa，温度不变，反应Ⅳ的Kp=1Pa不变，反应Ⅳ重新达到平衡时，p（己烷）/p（环己烷）=1.13．[2024·马鞍山三模]1，3−丁二烯（）及其氢化产物主要用于合成橡胶和各类树脂的生产，在精细化工产品生产中有着重要用途。1，3−（1）已知：反应①ΔH1=−反应②ΔH2反应③ΔH3反应④ΔH4则ΔH5=__________（2）下列不能说明反应②达到平衡状态的是______（填字母）。a．Πb．spc．碳碳σ键的物质的量不变d．混合气体的平均相对分子质量不变（3）1MPa时，将n（）:n(H2)=m的混合气体进行氢化反应，某条件下只发生反应④，平衡时混合气体中的物质的量变化曲线为______（填“a”“b”或“c”），m=____。温度为350K时反应④的Kp=（4）在恒温刚性密闭容器中通入分压比为p（）:p(H2)=4:7的混合气体，在某条件下只发生反应②③，一段时间平衡后，容器中和【答案】（1）+121（2）c（3）c；0.4；2.8（4）25【解析】（1）根据盖斯定律可知，反应②+反应③反应④得到ΔH5=(−113−2.0+236)kJ⋅mol−1=+121kJ⋅mol−1（2）a项，Π44键的形成速率和断裂速率相等，说明正、逆反应速率相等，可以说明反应②达到平衡状态；b项，sp3杂化的原子数目不变，说明的物质的量不再改变，可以说明反应②达到平衡状态；c项，反应前后碳碳σ键的物质的量始终不变，不可以说明反应②达到平衡状态；d项，反应前后气体质量不变，气体的物质的量在减小，混合气体的平均相对分子质量为变量，不变时，可以说明反应②（3）反应④为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，和H2的物质的量增大，的物质的量减小，由方程式可知和的变化量相同，则变化曲线对称，所以的物质的量变化曲线为c；在350K时，平衡体系中与的物质的量相等，H2的物质的量分数为60%，假设通入的H2的物质的量为1mol，转化的C4H6的物质的量为xmol，列“三段式”:C4H6(g)+2H2(g)⇌C4H10(g)起始量/molm（4）在恒温刚性密闭容器中通入分压比为p（）:p(H2)=4:7的混合气体，在某条件下只发生反应②③，一段时间平衡后，容器中和的体积分数均为5%，假设通入的的物质的量为4mol，H2的物质的量为7mol，反应②中转化的的物质的量为xmol，转化的H2的物质的量为xmol，生成的的物质的量为xmol，反应③转化的的物质的量为ymol，生成的的物质的量为ymol，平衡时的物质的量为(4−x)mol，H2的物质的量为(7−x)mol，的物质的量为(x−y)mol4．[2024·武汉调研]正丁烷催化裂解为化工行业提供了丰富的原料，相关反应如下：反应ⅠCH反应ⅡCH回答下列问题：（1）已知ΔG=ΔH−TΔS，Δ（2）某温度下，向5L刚性密闭容器中通入10①0～12min内v②反应达到平衡后的压强是反应前的________倍。③反应Ⅱ的平衡常数K=④14min（3）采用选择性膜技术（可选择性地让某气体通过而脱离体系）可提高C3（4）工业生产时向正丁烷中混入一定量的水蒸气以减少积碳对催化剂活性的影响，结合化学方程式说明这样操作的原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】（1）z（2）①0.05②1.7③16④d（3）C3（4）水蒸气能与积碳发生反应C+H【解析】（1）反应Ⅱ是反应前后气体分子数增大的反应，即熵增反应，对比反应Ⅰ可知反应Ⅱ为吸热反应，结合ΔG=ΔH−TΔS可知，温度升高，ΔG减小，（2）由题图2可知，平衡时，c(C4H10)=c(C3H6)=0.6mol⋅L−1，由题中信息可知反应体系的体积恒定为5L，故平衡时，n(C4H10)=n(C（2）①0～12min②反应前气体的总物质的量为10mol，故在恒温恒容条件下，反应达到平衡后的压强是反应前的1.7倍③反应Ⅱ的平衡常数K=④反应Ⅰ的正反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，丙烯的浓度减小，故丙烯的浓度随时间的变化对应题图2中的曲线d。（3）选择性膜可提高C3H6的选择性，原因是C3H6可通过选择性膜而脱离体系，使反应Ⅰ（4）向正丁烷中混入一定量的水蒸气以减少积碳对催化剂活性的影响，原因是水蒸气能与积碳发生反应C+H2O高温5．[2024·河北二模]甲烷是一种清洁燃料，与水制氢和天然气脱硫具有重要的现实意义。回答下列问题：Ⅰ．一定条件下，甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：反应①反应②CO(g)+恒定压强为100kPa时，将n（1）CH4(g)+2H（2）600℃时，H2O(g)的平衡分压为__kPa（3）系统中q的含量在700℃Ⅱ．H2S与CH4重整，不但可以消除污染，还可以制氢。主要反应如下：2（4）图（a）为800℃、Al2O3为催化剂条件下投入等量（5）未添加Co助剂时，无积碳，随着Co添加量的变化，积碳量变化如图（b）所示，由此可推知，Co助剂可能催化原料气发生反应：____________________（填化学方程式）。【答案】（1）+165（2）32；2.1（3）700℃之前以反应①为主，700℃之后CH4（4）过多的CH4导致Al（5）CH【解析】（1）根据盖斯定律，反应①+反应②得反应CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H（2）两个反应都消耗水，水的物质的量分数减小，所以曲线p表示水的物质的量分数与温度的变化关系；两个反应都生成氢气，氢气的物质的量分数在最初增大得最快，所以曲线q表示氢气的物质的量分数与温度的变化关系；700℃反应达平衡时CH4的物质的量分数接近于0，说明温度高于700℃后以反应②为主，反应②是放热反应，升高温度平衡逆向移动，即CO的物质的量分数一直增大，所以曲线m表示CO的物质的量分数与温度的变化关系，曲线n表示CO2的物质的量分数与温度的变化关系。假设起始时甲烷的物质的量为1mol，水蒸气的物质的量为3mol，600℃达到平衡时，反应①消耗了xmol水蒸气，反应②消耗了ymol水蒸气，用“三段式”表示：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)起始量/mol1300转化量/molxxx3x平衡量/mol1−x3−x−yx−y3x+yCO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2（3）700℃之前以反应①为主，700℃之后CH4几乎耗尽，以反应②为主，H2含量会先增大后减小，导致系统中氢气的含量在（4）催化剂可以明显增大反应速率，C组图像中平均反应速率最小的原因可能是过多的CH4导致Al2O3催化剂失活，使得催化效果减弱；分散度越高，总表面积越大，吸附的反应物越多，（5）随着Co添加量的变化，积碳量增加，结合元素守恒可知，积碳来自甲烷，可能发生反应CH46．[2024·河南联考]CH3OH可用作大型船舶的绿色燃料，可由CO或CO2制备。工业上用CO反应1反应2：（1）CO(g)+2H2(g)⇌CH（2）将CO2和H2按物质的量之比1:3通入密闭容器中发生反应1和反应2，分别在1MPa、3MPa、5MPa下改变反应温度，测得CO2的平衡转化率(α)以及生成①代表5MPa下α(CO2)随温度变化趋势的是曲线______（填“a②随着温度升高，a、b、c三条曲线接近重合的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③P点对应的反