2026届高三化学二轮复习课件：板块Ⅲ　化学反应的热效应、速率与平衡　大题突破(二)　化学反应的热效应、速率和平衡综合题的解题策略

第一部分热点专题突破板块Ⅲ化学反应的热效应、速率与平衡大题突破(二)化学反应的热效应、速率和平衡综合题的解题策略真题导航考情分析目录CONTENTS大题通关练（二）化学反应的热效应、速率和

平衡综合题高考必备突破训练1.(2025·河北卷)乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。(1)石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。主反应:EO(aq)+H2O(l)===EG(aq)

ΔH<0副反应:EO(aq)+EG(aq)===DEG(aq)体系中环氧乙烷初始浓度为1.5mol·L-1,恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化,产物中n(EG)∶n(DEG)=10∶1。①0~30min内,v总(EO)=

mol·L-1·min-1。

②下列说法正确的是

(填序号)。

a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量b.0~30min内,v总(EO)=v总(EG)c.0~30min内,v主(EG)∶v副(DEG)=11∶1d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率0.05cd

①代表α=0.6的曲线为

(填“L1”“L2”或“L3”);原因是___________________________________________________________________________________。L1

该反应为气体分子数减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,固定平衡转化率增大

<=12解析

(2)①由题目信息知,该反应为气体分子数减小的反应,同一温度下,增大压强,平衡正向移动,则α增大,故L1、L2、L3分别代表α=0.6、0.5、0.4的曲线。②由图可知,压强相等时,温度越高则对应的平衡转化率α越小,即平衡逆向移动,故该反应为放热反应,ΔH<0。③M、N两点对应平衡转化率相等,则平衡时各组分物质的量分数均相等,故Kx(M)=Kx(N);D点对应的平衡转化率为0.5,根据题给信息知,该反应按化学计量比进料,设起始加入2

mol

CO、3

mol

H2,列三段式:

2.(2024·重庆卷)高辛烷值的汽油可提升发动机的抗爆震性能,异构烷烃具有较高的辛烷值。(1)在密闭容器中,n-C5H12(正戊烷)发生异构化反应,可同时生成i-C5H12(异戊烷)和t-C5H12(新戊烷),其平衡常数Kp随温度的变化如下表所示。①体系平衡后,增加压强,反应1的平衡

(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。

②456K平衡时,i-C5H12和t-C5H12的体积比值为

。

③根据上表数据推断t-C5H12

i-C5H12为吸热反应,其推断过程是______________________________________________________________________________________________________________________________________。不移动2

C①阳极上生成Pb(CH2CH3)4的电极反应式为

。②为了实现阴极产物的循环利用,电解一段时间后,需在阴极区不断加入适量的CH3CH2Cl,其原理是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

阴极MgCl+得到电子发生还原反应生成镁单质:MgCl++2e-===Mg+Cl-,在阴极区不断加入适量的CH3CH2Cl,发生反应CH3CH2Cl+Mg===CH3CH2MgCl,实现阴极产物的循环利用③为减少铅污染,Pb(CH2CH3)4被限制使用。(CH3O)2CO是一种潜在替代品,其电解合成的原理如图所示(Pt/C为催化剂)。总反应化学方程式为

;

外电路转移1mol电子时,理论上可生成(CH3O)2CO的物质的量为

mol。

2CH3OH+CO2===(CH3O)2CO+H2O0.5题目特点:试题一般聚焦符合时代特征的热点主题命制,围绕相关主题解决实际问题。试题命制不仅关注知识的深度考查,而且更注重知识的融合拓展,如适度融合有机、实验或结构的相关内容。考查角度:考法常考题点基础考法1.计算ΔH和目标热化学方程式的书写;2.化学反应速率的简单计算综合考法1.速率平衡中归因类简答题;2.化学平衡常数、平衡转化率的有关计算;3.电极反应式和电池方程式的书写、电化学的有关计算应用创新考法1.结合图像分析影响反应速率和平衡的因素;2.根据表格或图像求解速率和平衡常数;3.借助反应原理考查物质结构与性质一、理清两类问题二、建构四种思维模型1.盖斯定律运算“加和法”(1)确定目标反应中的物质存在于哪个已知热化学方程式中及所处的位置与化学计量数。(2)根据目标反应调整已知反应的方向、计量数和焓变。(3)根据调整好的已知热化学方程式进行加和运算,进而确定目标热化学方程式或焓变(ΔH)。2.电化学“二模型”(1)原电池模型(2)电解池模型3.速率与平衡的计算“三段式”(1)根据题意在反应的下方确定或设定有关起始量、转化量和平衡量(这里的量可以是物质的量、物质的量浓度、分压等)。(2)根据题中所求的物理量的表示式代入上述有关量进行换算或计算。在进行有关计算时,要注意对单位的要求。4.速率和平衡的图像分析——“二步”模型第一步:通过读图识图获取有用信息第二步:对获取的图像信息进行加工处理(对图像信息加工处理的角度如图所示)1.(2025·山东卷)利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:恒容条件下,按1molCaS、1molSO2和0.1molH2投料反应。平衡体系中,各气态物种的lgn随温度的变化关系如图所示,n为气态物种物质的量的值。已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K=108基本不变。回答下列问题:(1)反应4H2(g)+2SO2(g)4H2O(g)+S2(g)的焓变ΔH=

(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。

(2)乙线所示物种为

(填化学式)。反应Ⅲ的焓变ΔH3

0(填“>”“<”或“=”)。

(3)T1温度下,体系达平衡时,乙线、丙线所示物种的物质的量相等,若丁线所示物种为amol,则S2为

mol(用含a的代数式表示);此时,CaS与CaSO4物质的量的差值n(CaS)-n(CaSO4)=

mol(用含a的最简代数式表示)。

ΔH1+ΔH2H2O<

150a

增大减小

2.(2024·北京卷)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。(1)方法一:早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3,反应的化学方程式为H2SO4(浓)+NaNO3===NaHSO4+HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和

。

(2)方法二:以NH3为氮源催化氧化制备HNO3,反应原理分三步进行。难挥发性①第Ⅰ步反应的化学方程式为

。②针对第Ⅱ步反应进行研究:在容积可变的密闭容器中,充入2nmolNO和nmolO2进行反应。在不同压强下(p1、p2),反应达到平衡时,测得NO转化率随温度的变化如图1所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因________________________________________________________________。x、y点NO转化率相同,p1>p2,压强对容器容积的影响大于温度的影响(3)人工固氮是高能耗的过程,结合N2分子结构解释原因

。

方法三为N2的直接利用提供了一种新的思路。N2中存在氮氮三键,键能高,断裂时需要较大的能量大题通关练(二)化学反应的热效应、速率和平衡综合题1.(2025·湖北荆州阶段练)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应:(1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有

。

A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小(2)重整反应体系中,除碳(C)外沸点最高的物质为

(写化学式)。

ADH2O解析

(1)A.增大CO2和CH4的浓度,对于反应a、b、c来说,均增大了反应物的浓度,反应的正反应速率增大,正确;B.C为固体,移去部分C(s),反应物和生成物的浓度均没有发生改变,反应的正逆反应速率均不变,反应c、d、e的平衡不移动,错误;C.催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率,但不改变反应的平衡状态,平衡转化率不变,错误;D.降低温度,体系的总能量降低,正、逆反应速率均减小,正确。(2)重整反应体系中,除碳(C)外,水常温下为液态而其他物质均为气态,则沸点最高的物质为H2O。

e

1668%

(4)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:

。做冷冻剂或人工降雨解析

(4)固态CO2即为干冰,干冰升华吸热可使周围环境的温度降低,用于冷冻剂或人工降雨均是利用其物理性质。2.(2025·菏泽一模)TiCl4用于制备海绵钛和钛白粉。一定条件下,可利用金红石(TiO2)、C和Cl2反应制得,涉及主要反应如下:回答下列问题:(1)ΔH3=

kJ·mol-1。

+173(2)若在100kPa下,足量的TiO2、C和Cl2发生上述反应,达到平衡后,气相中TiCl4、CO和CO2摩尔分数随温度的变化关系如图所示。结合上图分析,实际生产中反应温度选择800~1000℃的原因是__________________________________________________________________________________。200℃时若向平衡体系中通入少量Cl2,TiO2氯化反应的化学平衡将

(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),Cl2的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。1200℃时,反应Ⅰ的平衡常数Kp=__________kPa。

其他条件不变时,温度低于800℃,反应速率慢,高于1000℃,TiCl4的摩尔分数显著降低正向移动不变3600(3)一定条件下,若向15L恒容容器中加入5molTiO2与15mol碳粉,通入10molCl2发生上述反应,不同时间测得混合体系内各物理量见下表:

t/min10203040n(Cl2)/mol62.511n(C)/mol121099p(CO)∶p(CO2)2∶11∶11∶11∶1已知起始总压强为6MPa,10min时,体系总压强为

MPa;0~20min内,用TiCl4压强变化表示的化学反应速率v=

MPa·min-1。

6.60.11253.(2025·八省联考四川卷)甲烷氧化偶联制乙烯是提高甲烷附加值的一项重要研究课题,其涉及的反应如下:回答下列问题:(1)C2H6氧化生成C2H4的热化学方程式④为_________________________________________________,反应的ΔS

0(填“>”“<”或“=”),反应

(填“能”或“不能”)自发进行。

(2)CH4氧化偶联生成C2H4分步进行,C2H6和C2H4的选择性随反应时间的变化关系如图所示,第一步反应的产物为

。

2C2H6(g)+O2(g)

2C2H4(g)+2H2O(g)ΔH=-210kJ·mol-1>能C2H6(3)恒压进料,原料气的n(CH4)∶n(O2)对CH4转化率与C2H6、C2H4、CO2选择性的影响如图所示,根据本研究课题的目的,n(CH4)∶n(O2)在

(填“2~3”或“3~4”)更优,其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2~3n(CH4)∶n(O2)为2~3时,乙烯的选择性远大于乙烷的选择性,而n(CH4)∶n(O2)为3~4时,乙烯的选择性与乙烷的选择性相差不大,且n(CH4)∶n(O2)为2~3时CH4的转化率大解析

(3)由图可知,n(CH4)∶n(O2)为2~3时,乙烯的选择性远大于乙烷的选择性,而n(CH4)∶n(O2)为3~4时,乙烯的选择性与乙烷的选择性相差不大,且n(CH4)∶n(O2)为2~3时CH4的转化率大,所以甲烷氧化偶联制乙烯时n(CH4)∶n(O2)为2~3时更优;

416

4.(2025·福建厦门一模)CO2-CH4催化重整是减缓温室效应、实现碳中和的重要方式,其主反应为CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)

ΔH,反应体系还涉及以下副反应:(1)主反应的ΔH=

kJ·mol-1。

+247解析

(1)由盖斯定律可知,反应ⅰ+ⅱ-ⅲ得到主反应,则反应焓变ΔH=(+75.0

kJ·mol-1)+(+41.0

kJ·mol-1)-(-131.0

kJ·mol-1)=+247

kJ·mol-1;(2)我国学者对催化重整的主反应进行理论研究,提出在