化学反应原理综合题（讲）-2023年高考化学二轮复习（新高考专用）原卷版

专题15化学反应原理综合题

艮考纲考情

该题型通常以元素化合物知识为载体，以工业生产为背景，综合考查化学反应速率、化

学平衡及其影响因素、化学反应中的能量转化、盖斯定律及其应用、热化学方程式的书写、

原电池、电解池原理及其电极反应式的书写、水溶液中的离子平衡等知识，甚至还融合考查

氧化还原反应、离于反应，涉及知识点较多，但各个小题又比较相对独立。题目的综合性强，

化学信息较多，设问角度灵活多变，侧重考查考生接受、整合信息的能力、应用化学知识解

决实际问题的能力。

内考点梳理

一、化学能与热能、电能的相互转化

化学能与热能、电能的相互转化是高考的必考热点内容。试题形式常与能量图像，电化

学装置图为背景进行综合考查，一般难度中档。

近几年高考的命题角度主要有①根据能量图像判断熔变△从②结合盖斯定律进行

计算或书写热化学方程式；③结合背景材料或装置图示进行原电池原理、电解原理的问题分

析；④书写••定背景下的电极反应式；⑤一定条件的电化学计算等。预测今后高考命题盖斯

定律的应用和一定背景的电极反应式的书写仍会是命题的热点。

1.审题策略

(1)利用盖斯定律确定热化学方程式或焰变△”时要做到:①明确待求热化学方程中的反

应物和生成物；②处理已知热化学方程式中的化学计量数和燧变；③叠加处理热化学方程式

确定答案。

(2)对电化学中的电极反应式的书写要做到：

①根据题意或装置图示明确“原电池”“电解池”或“电镀池”；

②明确电极；

③根据电极反应物和介质确定产物进而写出电极反应式。

(3)对电化学计算要利用各申极转移的电子数相等求未知量。

2.答题策略

(1)对书写热化学方程式要注意

①注明状态；

②△〃的符号与单位；

③与化学计量数的一致性。

(2)对电极反应式的书写要注意

①配平(原子守恒、电荷守恒、电子守恒)：

②产物粒子在介质中能存在；

③得、失电子要填准，得电子写(+〃/)，失电子写1一讹一)。

(3)对物理量的填写要填准单位，T•万不要漏掉单位。

【方法技巧】利用盖斯定律计算反应热的两种方法

(1)虚拟途径法：先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待

求反应的反应热。

(2)加和法：将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作用应

的加减运算。流程如下：

二、化学反应速率与化学平衡试题的综合判断与计算

化学反应速率与化学平衡是高考必考的热点内容，试题的呈现形式常结合图表、图像考

查考生的综合分析能力和解题能力，综合性较强，一般难度为中档。

近几年高考的命题角.度主要有(1)外界条件对反应速率、平衡移动的判断；(2)平衡状态

的判定；(3)化学平衡常数的定义式、影响因素和含义的理解；(4)反应速率、平衡常数、转

化率的相关计算：(5)平衡常数的应用：(6)反应速率和平衡图像的综合分析。预测今后高考

对反应速率的计算、平衡常数的有关计算和应用仍是命题的重中之重。

1.审题策略

(1)对于图像分析要明确三步①“一看”——看图像。a.看面：弄清纵、横坐标的含义。b.

看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。c.看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些

特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。d.看量的变化：弄清

是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。e.看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。②“二

想，，一想规律。看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。③“三判

断”——得结论。通过对比分析，作出正确判断。

(2)对于反应速率、平衡常数、转化率计算要明确三种量：一是起始量(物质的量或浓度)

二是变化量，三是平衡量；用变化量求反应速率和转化率，用平衡浓度求平衡常数。

(3)对化学平衡状态的比较分析时要审清两个条件：①恒温恒容；②恒温恒压。

2.答题策略

⑴利用“三段式”计算力a、K时，要特别注意用什么时量，用什么物理量计算，心中

要清楚，如计算平衡常数K时，不能用平衡时的物质的量，而用平衡时的物质的量浓度代

入。

（2）在填写某些物理量时要注意单位。

（3）在填空时要注意题中要求。

（4）在判断K变化时只考虑温度是否变化。

（5）利用改变容器容积（p改变）判断平衡移动时，要注意体积变化的倍数与浓度变化的倍

数的大小。

【方法技巧】化学反应速率、平衡的常规图像题的解题方法

即分析可逆反应方程式，观察物质的

状态、气态物质分子数的变化（正反应

幽曳是气体分子数增大的反应，还是气体

步分子数减小的反应）、反应热（正反应

基放热反应.环基吸热反应）等

一看面（纵、横坐标的意义）

第识图像二看线（线的走向和变化趋势）

~1■三看点（起点、拐点、终点）

i四看辅助浅（如等温线、等压线、平衡线）

丘看量的变化（如浓度变化、温度变化）

第联想外界条件对化学反应速率、化学

三堂史’平衡移动的影响规律,特别是影响因

步

素的适用条件等

图表与规律整合。逐项分析图表，重

第

四巧整合点看图表是否符合可逆反应的特点、

步一外界条件对化学反应速率和化学平衡

移动的影响规律

三、水溶液中离子平衡试题的综合判断

水溶液中的离子平衡是高考的热点内容，试题呈现的形式多种多样，如表格形式、图像

形式和实验形式。题目难度往往较大，综合性较强，思维性较强。

近几年高考的命题角度主:要有①水溶液中水的电离程度判断：②水溶液的酸碱性：③酸

碱反应过程中离子浓度的大小比较：④电离常数、水的离子积、水解常数、Kp的关系及其

计算；⑤某些溶液中离子浓度的大小比较；⑥pH曲线的理解与应用等。预测今后高考仍会

以溶液中水的电离程度、离子浓度大小比较、C（H+）H20和pH的计算为重点进行命题，

1.审题策略

（1）对于溶液中水电离程度的判断时要做到：①明确酸、碱溶液（抑制水电离）还是水解呈

酸性或碱性的盐溶液（促进水电离）；②酸、碱电离出的c（H+）或c（OH）越大，对水电离抑制

越人；水解生成的或c（OFF）越人，对水电离促进越人。

通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限

度，从而提高转化率。

3.化工生产适宜条伶选择的一般原则

条件原则

从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢

既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，

从化学平衡移动分析

又要注意对二者影响的矛盾性

增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，

从原料的利用率分析

从而降低生产成本

从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等

从催化剂的使用活性分析注意催化剂的活性对温度的限制

4.平衡类问题需考虑的几个方面

(1)原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。

(2)原料的循环利用。

(3)产物的污染处理。

(4)产物的酸碱性对反应的影响。

(5)气体产物的压强对平衡造成的影响。

(6)改变外界条件对多平衡体系的影响。

题型一反应热与水溶液的离子反应

例I.(2022・广东卷)格及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。

B.加入少量水稀释，溶液中离子总数增加

8.68.89.09.29.4pH

A]^243入

回答问题：

（5）溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有

破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因

题型二反应热与化学平衡

回答问题：

催化t=350℃t=400℃

剂

催化134

剂I0.8272245.22780

催化C133

剂II.2077548932

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”）。

题型三化学平衡与电化学

例3.（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.混合气体的密度保苟不变时，说明反应体系已达到平衡

平衡时的体积分数可能大于

C.H21

D.将炭块粉碎，可加快反应速率

（2）一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下：

②再生塔中产生CO?的离子方程式为；

4=【变式探究】（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

946436.0390.8

一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和Hz。回答下列问题:

A.25CB.l25cC.225℃D.325C

（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

O.lmolNK通入3L的密闭容器中进行反应（此时容器内总压为2（）0kPa）,各物质的分压隙时

间的变化曲线如图所示。

“min

②t2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N2分压

变化趋势的曲线是______（用图中a、b、c、d表示），理由是

方法II:氨电解法制氢气

利用电解原理，将氮转化为高纯氢气，其装置如图所示。

阴

离

子

交

换

膜

(4)电解过程中OH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o

题型四反应热、化学平衡与电化学

例4.(2022・河北卷)氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良

好的应用前景。

(2)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。

(3)氢氧燃料电池中氨气在(填“正”或“负”)极发生反应。

【变式探究】(2021•河北卷)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。

因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

(I)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25c时，相

关物质的燃烧热数据如表：

物质H2(g)C(石墨，s)C6H6⑴

燃烧热△H(kJ-mol')285.8393.53267.5

(I)则25c时bh(g)和C(石墨，s)生成C6H6。)的热化学方程式为。

(2)雨水中含有来自大气的CO2,溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：

①CC)2(g)=CO2(aq)

②CO2(aq)+H2O⑴=H+(aq)+HCO；(aq)

25c时，反应②的平衡常数为

溶液中CCh的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压、物质的量分数)，比例系数为

ymokL'-kPa1,当大气压强为pkPa,大气中CCh(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度

为mol・U(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO；的电离)

保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的C(h(g),再加入足量MHCCh(s),欲使

平衡时休系中水蒸气的分压小于5kPa,CO2(g)的初始压强应大于kPa。

（4）我国科学家研究Li—CO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：

①Li—C02电池中，Li为单质锂片，则该电池中的C02在—（填“正'域''负"）极发生电化

学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CCh电还原后与锂离子结合形

成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤【II的离子方程式。

I.2CO2+2e=C2O4"II.C2O=CO2+CO；

III.IV.CO:+2Li+:U2CO3

②研究表明，在电解放水溶液中，CO2气体可被电化学还原。

I.CO2在碱性介质中电还原为正丙醉（CH3cH2cH20H）的电极反应方程式为

H.在电解质水溶液中，三种不同催化剂（a、b、c）上CO2电还原为CO的反应进程中（H+

被还原为H2的反应可同时发生），相对能量变化如图.由比判断，CO2电还原为CO从易到难

的顺序为_________________（用a、b、c字母排序）。

题型五化学反应原理与物质结构与性质综合

回答下列问题：

（1）合成氨反应在常温下（填"能”或"不能”）自发。

针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。

下列说法正确的是。

b.同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率

c.温度越高，复合催化剂活性一定越高

S

验