2026年高考化学终极冲刺：专题03 化学反应原理综合题（大题专练三大类型集训）（全国适用）（原卷版）

PAGE4/20专题03化学反应原理综合题内容概览类型一反应热+反应速率+化学平衡的小综合类型二反应热+反应机理+反应速率+化学平衡综合类型三反应热+反应速率+化学平衡+反应机理或物质结构或水溶液中的离子平衡或电化学大综合限时：45分钟题量：12道◆类型一反应热+反应速率+化学平衡的小综合1．（2026·福建龙岩·二模）利用加氢合成甲醇()是实现“碳中和”目标的有效途径之一。一定条件下，与发生以下反应：Ⅰ．

Ⅱ．

Ⅲ．

(1)已知时，部分物质的相对能量如下表。物质相对能量/0___________。(2)反应Ⅱ、Ⅲ的平衡常数随温度变化曲线如图1所示。①图中表示反应Ⅱ的关系的曲线为___________(填“l”或“m”)。②高于反应Ⅲ可以忽略的依据是___________。(3)一定压强下反应一段时间，催化剂、的产物选择性和转化率随温度变化的关系如图2、图3所示，应选用催化剂___________(填“A”或“B”)，理由是___________。(4)一定温度下，维持压强为，密闭容器中和按照物质的量之比投料，只发生反应Ⅰ、Ⅱ，并达到平衡状态，平衡转化率为，甲醇选择性为80%，计算反应Ⅰ在该温度下的分压平衡常数___________。[列出计算式即可，分压=总压×物质的量分数，甲醇选择性]；随着温度的升高，的转化率增大，而的选择性却下降。从平衡移动角度分析其可能的原因___________。2．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）乙酸(CH3COOH)是重要的化工原料，Cativa法是生产乙酸常用的方法，在催化剂作用下，乙酸产率高，恒压下，向某装有催化剂的密闭容器中充入一定量的和CO(g)，发生如下反应：主反应：副反应：回答下列问题：(1)从热力学角度分析，主反应的________0(填“<”或“>”)。已知该反应的正、逆反应的活化能分别为和，且生成物的总能量为，则反应物的总能量为________(用含、和e的代数式表示)。(2)若在密闭容器中按照物质的量之比1:2通入CH3OH和CO只进行主反应(起始投料量相同)，调控外界条件，进行a、b两组实验，实验b在容积为VL的恒容容器中进行，反应体系总压强随时间变化如图所示。图中实验b反应从开始到平衡时的反应速率v(CH3OH)_______；根据实验b，列出Kp=________(以分数形式表示)；与实验b相比，实验a改变的条件是________。(3)体系中同时发生两个反应，在不同温度下，达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示。①下列说法正确的是_______。a．投料比x代表b．L、M两点的甲醇的平衡转化率：α(M)>α(L)c．曲线c代表乙酸的分布分数②请根据图中曲线，判断副反应的________0(填“<”或“>”)，理由________。3．（2026·山东·模拟预测）是一种重要的脱硝剂和化工原料，可由尿素[]热解制备，涉及主要反应：Ⅰ．

Ⅱ．

压强p下，按1mol和1mol投料反应，平衡体系中，各物质的摩尔分数随温度的变化关系如图所示。回答下列问题：(1)反应的焓变___________(用含、的代数式表示)。(2)曲线b所示物种为___________(填化学式)；反应Ⅱ的焓变___________0(填“>”“<”或“=”)。(3)在500℃、600℃时，HNCO的平衡水解率___________(填“>”“<”或“=”)；在图示温度范围内，曲线a对应物种的摩尔分数先增大后减小的原因为___________。(4)750℃时，反应Ⅱ的分压平衡常数___________；此时再向容器中充入1mol，重新达到平衡时，分压将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。4．（2026·云南·二模）甘油与水蒸气重整获得过程中发生以下反应：主反应：①甘油分解：②水气变换：副反应：③甲烷化：已知：为物质生成焓，反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。物质0反应产物i的选择性定义为。回答下列问题：(1)甘油与水蒸气重整获得的总反应④为，其________，该反应在________(填“高温”或“低温”)时自发进行。(2)反应达平衡时，温度对CO、、选择性的影响情况如图所示。图中表示选择性的曲线是________(填“a”或“b”)，700K以后，的选择性随温度升高呈该变化趋势的原因是________(结合平衡移动加以解释)。(3)在一定温度和压强下发生以上反应，下列说法正确的是_______(填序号)。A．CO体积分数不再发生变化时，各反应达到平衡状态B．其他条件不变，在1000~1200℃时，平衡时的物质的量随温度升高而增大C．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量D．改用对反应②选择性更强的催化剂，可增大的平衡产率(4)维持压强为，在温度为TK条件下，与发生上述反应达平衡状态时，剩余，测得体系中产物的选择性如下表所示：组分CO选择性4%64%4%28%结合上表数据，pkPa、TK条件下，的平衡转化率为________%(保留1位小数)，水气变换反应的平衡常数________(用含p的计算式表示，无须化简。分压=总压×物质的量分数)。(5)在实际生产中，增大水醇比可避免积碳的生成。用化学方程式说明以上措施的原理________。◆类型二反应热+反应机理+反应速率+化学平衡综合5．（2026·湖北孝感·二模）碳及其化合物在生产生活中有着非常重要的作用。甲烷、一氧化碳与水蒸气反应是工业上制取氢气的重要方法，涉及的主要反应如下反应Ⅰ．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

ΔH=+205.9kJ·mol-1反应Ⅱ．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

ΔH=-41.2kJ·mol-1(1)①CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。②一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入1molCH4和1molH2O(g)，发生反应Ⅰ、Ⅱ，下列说法正确的是___________(填字母)。A．低温更适合反应Ⅰ自发进行B．H2O(g)的分压不变时容器内反应达到平衡状态C．升温一定有利于提高相同时间内H2产量D．若将容器改为恒压容器，平衡时H2产量将降低(2)100kPa下，将n(CH4)：n(H2O)=1：3的混合气体投入恒压反应器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。曲线a代表___________的物质的量分数与温度的变化曲线：若其他条件不变，则600℃时反应Ⅱ的平衡常数Kp=___________；a曲线变化趋势的原因是___________。(3)我国学者结合实验与计算机模拟，研究了金催化剂表面进行反应Ⅱ的反应历程，其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，能量变化如图所示：该历程中包含多个基元步骤。写出决速步骤的化学方程式：___________。反应Ⅱ的正反应活化能Ea为___________eV。(4)工业上进行反应Ⅱ常采用多段变换工艺，首先在350℃左右用Fe3O4/Cr2O3催化进行高温反应，然后在200℃左右用Cu/ZnO/Al2O3催化进行低温反应，不考虑温度对催化剂的影响，请结合工业生产实际，试分析工程师这样设计的理由：___________。6.（2026·湖北·一模）碳酸镁可用于制造镁盐、防火涂料，在食品中可用作面粉改良剂、面包膨松剂等。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下：反应①：反应②：反应③：反应④：回答下列问题：(1)_______。(2)下列可提高反应③中平衡转化率的条件是_______(填标号)。A．高温、高压 B．高温、低压 C．低温、高压 D．低温、低压(3)反应①的随温度T的变化趋势是_______(填标号)。(4)高温下分解产生的MgO催化与反应生成，部分历程如图1所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注，图示历程中反应速率最快的基元反应是_______。(5)100kPa下，在密闭容器中，和的物质的量均为1mol，发生反应。的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度的变化关系如图2.(反应④在360℃以下不考虑，450℃以上可认为完全分解)注：含碳生成物的选择性①表示选择性随温度变化的曲线是_______(填字母)。②550℃下达到平衡时，的体积分数为_______%(保留3位有效数字，下同)。该温度下，反应④的压强平衡常数_______(为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。③内，随温度升高平衡转化率下降的原因可能是_______。7．（2026·江西南昌·一模）氢能是理想的清洁能源，一些制氢的反应体系及其热力学数据如下：Ⅰ．

Ⅱ．

Ⅲ．

Ⅳ．

回答下列问题：(1)

________(2)平衡常数与温度之间的关系可用方程式表示（C为常数），上述反应的与的关系如图所示，若曲线c表示反应Ⅰ，则曲线d表示反应________（填标号，下同）；从反应自发性判断，在较低温度下更易发生的是反应________，原因是________。(3)5MPa下，向密闭容器中按投料，只考虑反应Ⅱ和Ⅳ，平衡时和CO的体积分数随温度变化关系如图。①随着温度的升高，的体积分数将________；②Q点时的转化率为________（保留两位有效数字，下同），此时反应Ⅱ的________。(4)甲醇在催化剂表面的反应产物与反应条件有关。在如图条件下，产物X的化学式为________。8．（2026·湖北恩施·模拟预测）二氧化碳是廉价可持续的碳源，其转化为甲醇能减碳增效、推动可持续发展。以下是制备可能涉及到的反应：i．ii．iii．已知：生成物A的选择性回答下列问题。(1)已知反应的能垒越大，活化能越大。反应ii的反应历程如图所示。在不同催化剂作用下，该反应历程中决速步骤的能垒分别为____eV、_____eV，其中效果较好的催化剂为_________。(2)反应ii的焓变_______。甲醇可作燃料，碱性环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式为_________。(3)向体积为2L的恒容密闭容器中分别充入、，仅发生反应ii和iii，反应相同时间t秒后测得实际转化率和的实际选择性随温度的变化如图中实线所示，同时模拟出平衡转化率和平衡时选择性如图中虚线所示。①曲线a表示的平衡转化率，其先下降后上升的原因为_________。②250℃时，反应ii中的反应速率_________。反应ii的平衡常数_________（250℃时甲醇与水均为气体）。③试分析曲线a、b在温度高于280℃后趋于重合的原因_________。◆类型三反应热+反应速率+化学平衡+反应机理或物质结构或水溶液中的离子平衡或电化学大综合9．（2026·江苏·一模）化学链燃烧是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新型燃烧技术。以为燃料的化学链燃烧原理示意如图-1所示。在一定温度与压强下，先后交替以一定流速向反应器中通入空气、，循环发生载氧体储氧和供氧反应。(1)以镧(La)铁氧化物作载氧体供氧时，的氧化反应首先经历了由至的逐步脱氢过程，该反应历程中的相对能量变化如图-2所示(TS表示过渡态；*表示载氧体表面吸附位点，如表示吸附在载氧体表面的)。①逐步脱氢过程中属于放热反应的共有___________步。②脱氢反应的决速步骤需要克服的相对能量是___________eV。(2)铈(Ce)氧化物(Ce是活泼金属，常见正价有、)载氧体具有良好的储氧和供氧能力。铈氧化物用于化学链燃烧时，其晶体结构变化如图-3所示。如图-3所示的中，___________，离子数目比___________。(3)以铜氧化物作载氧体，向固定容积的反应器中通入空气[的体积分数为21%］，发生载氧体储氧反应。平衡时，随反应温度的变化关系如图-4所示。①985℃，发生载氧体储氧反应时的平衡转化率___________。②发生载氧体储氧反应时，温度必须控制在1030℃以下，其原因是___________。③通入，铜氧化物载氧体在900～1000℃时发生供氧反应。写出该反应的化学方程式：___________。(4)与直接在空气中燃烧相比，化学链燃烧的优点是___________。10．（2026·福建漳州·二模）锗(Ge)是太阳能光伏电池的重要组成部分，我国锗主要分布在内蒙古乌兰图嘎煤矿、云南铅锌矿、广东凡口铅锌矿和青海锡铁山铅锌矿等矿区。(1)Ge元素位于元素周期表的第________周期第________族。(2)还原四氯化锗制备锗的主要反应如下：编号反应/()123①________。②反应1在________(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。(3)在恒压密闭容器中，通入和发生反应1、2、3，反应过程中容器内的压强为100kPa．当反应达到平衡时，各气相组分的物质的量随温度的变化关系如图1所示，含量极低或不含有的物质未表示。①a表示的物质为________(填化学式)。②900℃，反应达到平衡时，容器内有、、和。计算该温度下的平衡常数：________(用分压代替浓度进行计算，分压=总压×物质的量分数，写出计算过程，结果用分数表示)。(4)将和的混合气体通入还原炉，tmin末，锗的转化率()随温度的变化关系如图2所示。①P点________(填“一定”“可能”或“未”)达到平衡状态。②请解释锗的转化率随温度T的升高呈图2中变化趋势的可能原因：________。(5)某种金属有机框架(MOFs)由金属节点和桥联配体组成，可高效选择性吸附溶液中的Ge(Ⅳ)，其立方晶胞结构如图所示(桥联配体未画出)。①一个晶胞中金属节点的个数为________。②两个金属节点之间的最近距离为________nm；距离最近的两个金属节点之间连有一个桥联配体，则与每个金属节点相连的桥联配体数目为________。③若每个空隙均可吸附一个Ge(Ⅳ)，则该材料对Ge(Ⅳ)的吸附量为________mol·g-1(吸附量指单位质量的MOFs材料可吸附Ge(Ⅳ)的物质的量；M(晶胞)=2000g·mol-1)。11．（2026·上海·一模）空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。Ⅰ、(缩写为MDEA)溶液可用于捕集燃煤烟气中，转化过程如下。(1)室温下，的，，吸收后溶液的，此时主要含碳阴离子为______(写离子符号)。(2)从结构的角度解释MDEA水溶液能吸收的理由是______。Ⅱ、二氧化碳加氢制甲醇体系中存在以下反应：①；②；③；(3)______，该反应自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”、“任意温度”)。(4)在下，将和充入某密闭容器中，在催化剂作用下发生反应①和②。平衡时和CO的选择性S[]随温度的变化如图所示。①表示平衡时的选择性S随温度变化的曲线是______(填“x”或“y”)。②250℃时，平衡体系中有，则的平衡转化率______，反应①的______(是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数)。③若CO的选择性位于p、q两点，反应②的逆反应速率：______(填“>”“=”或“<”)。