专题03反应原理综合题（大题专练逐空突破）

专题03反应原理综合题内容导航【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点设问拆解【解题精析·通技法】析典例，明思路，技法贯通破类题【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题，强化实战能力，得高分命题·趋势·定位近三年广东高考原理综合题高频考点集中在三大板块：化学反应速率与化学平衡（平衡常数Kp/Kc计算、转化率分析、速率图像与机理判断）、水溶液中的离子平衡（滴定曲线分析、三大守恒及离子浓度比较）、反应热（盖斯定律计算、热化学方程式书写）。题目常以真实工业情境（如碳达峰、新能源）为载体，侧重多原理融合与图表数据解读。预测2026年将延续高综合性与计算要求，需重点训练速率平衡、多曲线图像分析及复杂体系Kp计算。热点·设问·拆解热点设问01反应热的计算及盖斯定律的应用2025年广东卷19（3）①2024年广东卷19（1）②热点设问02化学平衡状态及移动方向的判断2025年广东卷19（2）2023年广东卷19（2）②热点设问03速率、转化率及平衡常数的计算2025年广东卷19（3）③（4）2024年广东卷19（3）2023年广东卷19（3）（4）热点设问04速率、平衡图像的综合分析2025年广东卷19（3）②2024年广东卷19（1）③（2）热点设问01反应热的计算及盖斯定律的应用析典例·明思路（2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。编号过程(a)(b)(c)(d)研考点·通技法1.掌握反应热计算的三种方法2.盖斯定律的应用（1）盖斯定律既可以计算出目标反应的ΔH,也可以得出目标反应的热化学方程式。（2）应用步骤。①调方向:根据目标化学方程式反应物、生成物的位置,调整已知化学方程式的反应方向。ΔH的“+”“”随之改变,但数值不变。②调化学计量数:调整已知化学方程式,将目标化学方程式中不存在的物质的化学计量数调整为相等,ΔH随之进行调整,与化学计量数成比例。③相加:把调整好的化学方程式相加就得到目标化学方程式,必要时可约简化学计量数,同时也得到相应化学方程式的反应热ΔH。破类题·提能力编号反应ⅠⅡⅢ【答案】+2512．（2026·广东江门·一模）镍(Ni)和钯(Pd)同族，它们在储氢、催化等领域均应用广泛。【答案】a2b热点设问02化学平衡状态及移动方向的判断析典例·明思路（2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。【答案】能研考点·通技法1.两步法判断化学平衡状态第一步析特点第二步做判断根据参加反应的体系的特点,通过推理作出判断,如v正=v逆,则反应处于平衡状态,否则反应未达到平衡状态。2.化学平衡移动的判断依据勒夏特列原理判断如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等),平衡就向能使这种改变减弱的方向移动依据图像中正、逆反应速率相对大小判断若v正>v逆,则平衡向正反应方向移动;反之,向逆反应方向移动依据变化过程中速率变化的性质判断若平衡移动的过程中,正反应速率增大的程度小于(或大于)逆反应速率增大的程度,则平衡向逆(或正)反应方向移动依据浓度商(Q)规则判断若某温度下Q<K,平衡向正反应方向移动;Q>K,平衡向逆反应方向移动3.影响因素与速率变化、平衡移动的关系条件改变速率变化平衡移动增大反应物浓度v正瞬间增大,v逆瞬间不变,随后也增大正向移动增大压强v正和v逆都增大,气体分子数减小方向的反应速率增大的程度大向气体分子总数减小的方向移动对无气体参加或生成的化学反应的速率无影响平衡不移动反应前后气体分子数不变的反应,正、逆反应速率同等程度地增大平衡不移动升高温度v正和v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大向吸热反应方向移动使用催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率平衡不移动破类题·提能力1．（2026·广东江门·一模）镍(Ni)和钯(Pd)同族，它们在储氢、催化等领域均应用广泛。（3）科学家尝试以含Ni配合物作催化剂，利用苯环上SCH3与CN之间的可逆交换在特定位置引入氰基。实施方案：以同时含有SCH3和CN的芳香化合物a溶于有机溶剂中，恒温条件下实现a、b、c、d四种同分异构体之间的转化，如图1所示。假设a的初始浓度为0.1mol/L，平衡时各成分的物质的量分数分别为：27%(a)、22%(b)、19%(c)和32%(d)。请回答下列问题：①对于上述反应体系，下列说法正确的有______。A．平衡时，生成b和生成c的速率相等B．增大该含Ni配合物用量，平衡常数不变C．平衡时加入d，d的生成速率先增大后保持不变D．平衡时分离出d，重新达到平衡后d的物质的量分数小于32%【答案】B【解析】①A.b和c是不同产物，平衡时生成速率不一定相等，A错误；B.平衡常数只与温度有关，催化剂不改变平衡常数，B正确；C.加入d后，d的生成速率会先减小（逆反应速率增大），逐渐达到新平衡，C错误；D.分离出d后，平衡正向移动，重新平衡时d的物质的量分数仍等于32%（温度不变，平衡常数不变），D错误；故选B；反应Ⅰ的反应历程如图所示。（2）下列说法正确的有___________(填序号)。A．反应Ⅰ分4步进行【答案】BC【解析】A.反应Ⅰ的历程有3个能峰，说明反应Ⅰ分3步进行，A错误；C.是反应Ⅰ的催化剂，催化剂不改变平衡产率，C正确；D.平衡常数只与温度有关，改变反应物浓度，平衡常数不变，D错误；答案选BC。热点设问03速率、转化率及平衡常数的计算析典例·明思路（2023·广东卷）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。（2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。

【答案】（1）HNO2【解析】（1）②根据原子守恒可知离子方程式中需要增加HNO2。研考点·通技法1.速率、转化率及平衡常数的计算方法——三段式法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始量/(mol/L) a b 0 0变化量/(mol/L) mx nx px qx平衡量/(mol/L) amxbnx px qx（1）平衡转化率=某反应物转化的量某反应物起始的量如α(A)平=mxa（2）平衡常数:K=(px（3）百分含量:φ(A)=a-（4）平衡前后的压强之比(物质的量之比):p平p始（5）平衡时的平均摩尔质量:M=a·（6）某气体组分的体积分数=某气体组分的物质的量混合气体总的物质的量（7）生成物的产率:产率=实际产量理论产量2.分压常数(Kp)与速率常数(k正、k逆)（1）Kp的两种计算模板。①平衡总压为p0。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)n(平) a b cp(分压) aa+b+cp0 ba+Kp=(c②刚性容器起始压强为p0,平衡转化率为α。2NO2(g)N2O4(g)p(始) p0 0Δp p0α 12p0p(平)p0p0α 12p0Kp=12（2）Kp与k正、k逆的关系。以2NO2(g)N2O4(g)为例:v正=k正·p2(NO2)v逆=k逆·p(N2O4)k破类题·提能力编号反应ⅠⅡⅢ①曲线a对应的物质为___________。2．（2026·广东江门·一模）镍(Ni)和钯(Pd)同族，它们在储氢、催化等领域均应用广泛。（3）科学家尝试以含Ni配合物作催化剂，利用苯环上SCH3与CN之间的可逆交换在特定位置引入氰基。实施方案：以同时含有SCH3和CN的芳香化合物a溶于有机溶剂中，恒温条件下实现a、b、c、d四种同分异构体之间的转化，如图1所示。假设a的初始浓度为0.1mol/L，平衡时各成分的物质的量分数分别为：27%(a)、22%(b)、19%(c)和32%(d)。请回答下列问题：②由a生成b的反应，平衡常数为______(保留2位有效数字)。③若将a的初始浓度减半，平衡时其浓度为______mol/L。【答案】0.810.0135③若将a的初始浓度减半为0.05mol/L，温度不变，平衡常数不变，平衡时a的物质的量分数仍为27%，平衡时其浓度为0.05mol/L27%=0.0135mol/L；热点设问04速率、平衡图像的综合分析析典例·明思路（2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。研考点·通技法化学反应速率、平衡图像的分析方法（1）整体扫描图像,明确面、线、点的物理、化学意义。①看面:弄清纵、横坐标的物理含义,注意把坐标的变化转变为化学量的变化。②看线:弄清线的斜率、变化趋势及线的陡与平所代表的化学意义。③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。④作线:多条件变化时,是否需要确定一个条件为衡量的线,如等温线、等压线。（2）对化学平衡图像信息进行加工。在准确解读图像信息的基础上,对试题信息进行加工处理,分析角度如图所示。（3）找准切入口,明确图像的意义。①从“断点”着手。当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小,即可确定变化的是何种条件。②从“拐点”入手。同一可逆反应,若反应条件不同,达到平衡所用的时间也可能不同,反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响,即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。③从曲线的变化趋势着手。a.对于速率—温度(或压强)图像,由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大,反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲线。b.温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的,在图像上,就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同。c.分析外界条件对化学反应速率的影响时,只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化情况。破类题·提能力编号反应ⅠⅡⅢ反应Ⅰ的反应历程如图所示。②反应Ⅰ的反应速率：P点___________(填“>”“<”或“=”)M点。③反应Ⅰ需要在较高浓度的催化下才能发生。在过热水中不额外加入反应Ⅰ也能发生，可能的原因为___________。④请在下图中画出频哪酮的平衡浓度与DMBD的平衡浓度之比随温度T的变化趋势_________。③高温下，水的电离程度增大，电离产生足够的，可催化反应Ⅰ进行。刷模拟①基态N原子的价层电子排布图为________。③反应Ⅰ的________0（填“>”“<”或“=”），已知反应Ⅰ在任意温度可自发进行，则________0（填“>”“<”或“=”）。有人提出上述反应可以用“”作催化剂。其总反应分两步进行：反应过程的能量变化如图所示：①决定总反应速率的是________（填“反应a”或“反应b”）。C．降低反应温度，反应平衡常数不变

D．上述反应过程中有极性键的断裂和生成③试从绿色化学角度评价该方法________。②________（填“>”或“<”）。（2）反应aBD反应过程中将有害气体转化成无污染性气体（3）Ⅱ>【解析】（1）（2）①由图可知，反应a的活化能大于反应b，反应速率小于反应b，化学反应速率取决于反应速率慢的一步，则反应a决定总反应速率；②A．催化剂能降低反应活化能，但不能改变反应热(焓变)，A错误；C．该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大，C错误；D．由图可知，反应过程中断裂极性键（NO键），也有极性键的生成（CO键），D正确；故答案选BD；③由反应方程式可知，用CO还原N2O实现了有害气体向无污染转化（CO2、N2为无污染性气体）；2．（2026·广东东莞·一模）催化生产甲醇，可实现碳元素的再利用。主要发生的反应有：（1）反应Ⅰ的机理历程如图所示（标注“*”的物质吸附在催化剂表面）：①反应历程中决速步的反应方程式为________。①温度由220℃升高至260℃，平衡转化率减小的原因可能为________。（4）向恒压密闭容器中通入混合反应气，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如下图所示。（甲醇时空收率为一定温度下，单位时间内单位物质的量催化剂表面甲醇的生成量）。①温度低于210℃，甲醇时空收率随温度升高增大的原因为________。（2）升温使反应Ⅱ正向移动的程度小于反应Ⅰ逆向移动的程度（其他合理答案也可）b（3）或0.1875（4）温度低于210℃时反应未达平衡，温度升高速率增大，时空收率增大（或者催化剂活性随温度升高而增大，使甲醇生成速率增大，故时空收率增大，其他合理答案也可）223℃（2）①反应I放热，反应II吸热，温度由220℃升高至260℃时，反应II正向移动程度小于反应I逆向移动程度，平衡转化率减小；②反应I为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的选择性降低，故曲线b表示CH3OH的选择性；（4）①反应I为放热反应，温度低于210℃时反应未达平衡，温度升高速率增大，时空收率增大（或者催化剂活性随温度升高而增大，使甲醇生成速率增大，故时空收率增大，其他合理答案也可）；3．（2026·广东中山·一模）水煤气变换反应不仅是重要的化工过程，还可以通过正向或逆向进行影响其它反应。（1）物质“X”为______。（2）路径______(填“a”或“b”)反应速率更快。（3）路径b脱附出来的HCOOH进一步发生的化学反应方程式为______。①下列说法正确的是______。C．其它条件不变，增大压强，曲线II上移

D．M点，反应iii生成的的量比反应ii消耗的少【答案】（1）（2）b（2）反应速率由活化能决定：活化能越低，反应速率越快。从图1能看出：路径a的能垒（活化能）比路径b的能垒（活化能）更高，因此路径b反应速率更快。故选BC。4．（2026·广东汕头·一模）由铁基催化剂催化合成气（CO和）费托反应制丙烷、丙烯体系，反应如下：（1）基态Fe原子的价层电子排布式为______。（3）可改变CO平衡转化率的因素是______。（填写编号）（4）副反应生成所需的有两种形成途径：解离、解离。根据图1铁基催化剂反应路径中解离、解离的活化能，推测体系中产生的主要途径是______。（填“CO*解离”或“OH*解离”）（3）ABD（4）OH*解离（5）FeBr显著升高CO*解离活化能，抑制CO*解离生成O*，减少CO2生成（3）A．反应放热，升温使平衡左移，降低CO的平衡转化率，A符合题意；B．正反应气体分子数减少，加压促进正向进行，提高CO的平衡转化率，B符合题意；C．铁基催化剂仅加速反应速率，不影响平衡，不改变CO的平衡转化率，C不符合题意；D．增加H2比例可提高CO的平衡转化率，D符合题意；故选ABD；（4）根据图1中活化能数据：OH*解离路径最高活化能为0.73eV；CO*解离路径最高活化能为0.95eV，由于OH*解离活化能更低，反应更易进行，故O*主要来源于OH*解离；（5）由图可知，新型催化剂FeBr显著升高CO*解离活化能，抑制CO*解离生成O*，减少CO2生成；（1）基态Co原子的价层电子排布式为_____。编号过程iiiiiiv催化剂8.524.414.3故答案选AB；（4）一定温度下，下列能说明反应达到化学平衡的有___________(填字母)。A．容器内气体压强不变 B．气体密度不变（5）393K时该反应的平衡常数___________(列出算式)。（6）___________mol；M点时，的平衡转化率为___________。【答案】（1）243.9低温（2）60%（3）（4）AD（6）5.1660%（4）A．恒容容器中，反应前后气体分子数不等，则压强是变量，压强不变说明达到平衡，A符合题意；B．恒容容器中，气体总质量不变，密度始终不变，不能作为平衡标志，B不符合题意；故答案选AD；已知上述反应的焓变和熵变如表所示。反应ⅰ48.97177.76ⅱ+41.17+42.08①该催化剂中过渡元素第二电离能与第一电离能相差较小的是___________(填元素符号)。（2）反应ⅰ正反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任何温度”，下同)，反应ⅱ正反应自发进行的条件是___________。②温度高于513K时，平衡转化率增大程度加快，其主要原因是___________。①平衡时，分压为___________。（2）低温高温（3）90.14（4）F反应ⅱ为吸热反应，温度升高对反应ⅱ平衡正向移动的促进作用大于反应i逆向移动使转化率减小的作用，总转化率增大程度加快②甲醛分子中醛基的氧不能形成分子间氢键，甲醇分子中羟基氧可以形成分子间氢键，分子间作用力显著增大，因此沸点远高于甲醛。②反应ⅰ放热，升温使转化率降低；反应ⅱ吸热，升温使转化率升高，高于513K后反应ⅱ的影响占主导，因此转化率增大程度加快。8．（2026·广东惠州·二模）乙二醇是一种重要的化工原料，在制药、合成树脂等工业领域有广泛应用，可采取下列两种方法合成。（1）基态C原子的价层电子排布式为___________。（2）已知：①该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。Ⅱ．间接合成法：可用草酸二甲酯(DMO)催化加氢合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。①曲线c表示乙醇的选择性，曲线___________(填图中标号)表示DMO的转化率。【答案】（1）2s22p2（2）2a+3bc（3）放热该反应是气体分子数减少的反应，温度相同时，压强越小，转化率越小【解析】（1）已知C是6号元素，故基态C原子的价层电子排布式为2s22p2；（4）①根据图示的曲线，随着反应的温度升高曲线a的变化趋势为上升后逐渐平衡，此时说明DMO的转化率趋于恒定，故曲线a为DMO的实际转化率曲线，故答案为：a；9．（2026·广东湛江·一模）以In2O3为催化剂，能实现CO2向CH3OH的转化，是实现能源化综合利用以及完成“碳中和”的一种途径。（1）49In位于元素周期表中的___________区。（2）CO2转化为CH3OH的反应ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1=49.5kJ·mol1，该反应在___________(填“较高温度”或“较低温度”)下能自发进行。（3）CO2转化为CH3OH的过程中伴有副反应：编号化学方程式ΔHⅱCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ・mol1ⅲCO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3反应ⅲ的ΔH3=___________。①表示CH3OH(g)的选择性的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)，曲线b随温度升高而降低的原因为___________。②T0K下CH3OH(g)的平衡体积分数为___________(写出推导过程，结果保留3位有效数字)。③T0K下，控制上述压强，按一定流速通过盛有催化剂的装置，最终所得CH3OH(g)的体积分数较上述平衡时的体积分数还要高，试分析可能的原因为___________。【答案】（1）p（2）较低温度（3）90.7kJ·mol1（4）a主反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，副反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，综合两个反应，温度对主反应的影响大于对副反应的影响21.4%主反应活化能较低，反应速率较快·消耗CO2更多，CH3OH选择性提高【解析】（1）49In位于第ⅢA族，位于元素周期表中的p区。（2）反应1的ΔH<0，分子数目减少ΔS<0，由ΔG=ΔHTΔS可知，当ΔG<0时，即在较低温度下能自发进行。（3）根据反应ⅲ=反应ⅰ反应ⅱ可知，反应ⅲ的ΔH3=ΔH1ΔH2=90.7kJ·mol1.（4）①两物质选择性相加应该是100%，所以b表示的是CO2(g)的平衡转化率，反应ⅰ为放热反应，温度升高CH3OH(g)选择性下降，所以表示CH3OH(g)选择性的曲线为a；主反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，副反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，综合两个反应，温度对主反应的影响大于对副反应的影响，故CO2转化率随温度升高而降低。②解法1：设反应前总气体物质的量为4mol，即1molCO2与3molH2，设反应ⅰ生成CH3OHxmol，反应ⅱ生成COymol。根据三段式：解法2：设反应前总气体物质的量为4mol，即1molCO2与3molH2.则CH3OH的平衡体积分数为0.6mol÷(0.2+1+0.6+0.2+0.8)mol×100%≈21.4%。解法3：设反应前总气体物质的量为4mol，即1molCO2与3molH2.参加主反应的n(CO2)=0.8mol×0.75=0.6mol，所以总气体减少1.2mol，CH3OH的平衡体积分数为0.6mol÷(41.2)mol×100%≈21.4%。解法4：设初始原料CO2为1molH2为3mol。设平衡时H2为xmol，H2O为ymol。根据CO2的转化率为80%，可得平衡时CO2为0.2mol，根据CH3OH和CO的选择性分别为75%和25%，可得CH3OH为0.8mol×0.75=0.6mol，CO为0.8mol×0.25=0.2mol。③T0K下，控制上述压强，按一定流速通过盛有催化剂的装置，最终所得CH3OH(g)的平衡体积分数较上述平衡时的体积分数还要高，可能的原因为主反应活化能较低，反应速率较快，消耗CO2更多，CH3OH选择性提高。10．（2026·广东江门·一模）有机酸在多种反应中应用广泛。（1）有机酸通常都含有羧基而显酸性，羧基中三种元素的电负性由大到小的顺序为_______，羧酸(RCOOH)溶液显酸性的原因是_______(用电离方程式表示)。（2）甲酸是一种重要的有机储氢材料，科学家探索利用二氧化碳和氢气转化为甲酸，实现变废为宝和碳的循环利用。①基态碳原子的价层电子轨道表示式为_______。②已知：A．增大体系的压强，活化分子百分数不变B．选择高效催化剂，可降低反应的活化能和焓变C．充入适量的，可加速反应，提高的平衡转化率（3）科学家发现一种高效催化剂，可使甲酸在温和条件下释放氢气，反应过程如图。循环箭头上只给出部分反应物和生成物，该反应的催化剂是_______。①图中代表丙酸的曲线是_______(填“”“”或“”)。【答案】（1）O>C>HRCOOHRCOO+H+（2）ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔH4ΔH5AD（3）NP3RuCl2（4）L14.75101.01【解析】（1）羧基包括碳、氢、氧三种元素，电负性由大到小的顺序为：O>C>H；羧酸为弱电解质，在水溶液部分解离出H+，水溶液显酸性，电离方程式为RCOOHRCOO+H+。（2）①碳原子为第二周期、第IVA族元素，基态碳原子的价层电子排布为2s22p2，价层电子轨道表示式为。③A．增大压强，反应物浓度增大，单位体积内