2025高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)大題綜合通關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理綜合題答案

2025高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)綜合通關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理綜合題核心精講題型概述典型例題乙烯是一種用途廣泛的有機(jī)化工原料，由乙烷制乙烯的研究備受關(guān)注。回答下列問題：【乙烷制乙烯】（1）C22CC2計(jì)算：2CO(g)+O2（2）C2H6直接脫氫反應(yīng)為C2H6(g)C2a.600℃,0.6MPab.700℃,（3）一定溫度和壓強(qiáng)下反應(yīng)ⅰ反應(yīng)ⅱC2（Kx①僅發(fā)生反應(yīng)ⅰ時(shí),C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率為25.0②同時(shí)發(fā)生反應(yīng)ⅰ和ⅱ時(shí)，與僅發(fā)生反應(yīng)ⅰ相比，C2【乙烷和乙烯混合氣的分離】（4）通過Cu+修飾的Y分子篩的吸附脫附,可實(shí)現(xiàn)C2H4和C2H6混合氣的分離。Cu+的________________與（5）常溫常壓下，將C2H4和C2HA.前30minB.p點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，出口氣體的主要成分是CC.a～b對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)，吸附的C2H6命題立意以“乙烷制乙烯”為情境，考查化學(xué)原理綜合運(yùn)用，涉及反應(yīng)熱的計(jì)算與判斷、平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系圖像分析、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)的計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)及平衡產(chǎn)率的判斷、配位鍵的形成與分離物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)、吸附圖像變化的理解等。多角度、多層次、多維度地考查化學(xué)反應(yīng)原理的知識(shí)，在分析和解決化學(xué)問題中考查學(xué)科關(guān)鍵能力，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)核心素養(yǎng)。關(guān)鍵能力本題以“乙烯的制備、分離”為載體,在化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)問題情境下,主要考查了學(xué)生信息獲取與加工能力、邏輯推理與論證能力以及批判性思維能力。（1）信息獲取與加工能力①由題給已知熱化學(xué)方程式信息推斷未知熱化學(xué)方程式已知熱化學(xué)方程式蓋斯定律②由題給平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系圖信息判斷反應(yīng)熱的正負(fù)③由題給平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系圖信息判斷平衡轉(zhuǎn)化率溫度與平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系圖一定溫度、壓強(qiáng)→識(shí)圖確定轉(zhuǎn)化率④由題給平衡轉(zhuǎn)化率信息計(jì)算物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率→化學(xué)平衡三段式→平衡時(shí)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)→⑤由題給競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)信息判斷某物質(zhì)的產(chǎn)率競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)→化學(xué)反應(yīng)三段式→濃度商Q→Q與K的關(guān)系（2）邏輯推理與論證能力①基于題給信息計(jì)算反應(yīng)的焓變將題給反應(yīng)編號(hào)為反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ②基于題給平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系圖信息判斷反應(yīng)熱的正負(fù)和平衡轉(zhuǎn)化率③基于題給平衡轉(zhuǎn)化率信息計(jì)算Kx并判斷C2Ⅰ.Kx1Ⅱ.C2H④基于題給信息確定配位鍵的形成和分離的優(yōu)點(diǎn)基態(tài)Cu+的價(jià)層電子排布：，分離出的產(chǎn)物中雜質(zhì)少，純度較高⑤基于題給c/A：前30min,c/c0=B：C：（3）批判性思維能力①陌生復(fù)雜圖像問題的識(shí)別：解答時(shí)要求首先弄清楚自變量和因變量各代表什么樣的化學(xué)量，然后根據(jù)化學(xué)知識(shí)分析概念、圖像、數(shù)量三者之間的關(guān)系，具體步驟可以概括為“一明標(biāo)、二析點(diǎn)、三識(shí)線”。其次當(dāng)有兩個(gè)條件因素對(duì)一個(gè)事件的影響相反時(shí),事件的最終發(fā)展方向由影響大的因素決定，但兩個(gè)條件的影響程度可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變,此時(shí)事件的發(fā)展方向會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)折?；陬}給c/②化學(xué)與數(shù)學(xué)有機(jī)融合陌生問題的識(shí)別：數(shù)學(xué)與化學(xué)之間有著密切的關(guān)系，二者是相輔相成、相得益彰的，數(shù)學(xué)的很多思想方法及語言都能有效地應(yīng)用到化學(xué)的研究中，因而在平時(shí)學(xué)習(xí)中要加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)與化學(xué)之間關(guān)系的相關(guān)研究，如弄清物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與平衡三段式及化學(xué)平衡常數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。反思?xì)w納（1）化學(xué)反應(yīng)圖像首先要弄清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的數(shù)學(xué)意義和化學(xué)意義，弄清公式中每個(gè)符號(hào)的意義，提高識(shí)別圖像的能力；其次要看曲線的起點(diǎn)、看曲線的變化趨勢(shì)、看曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、看曲線的終點(diǎn)。（2）化學(xué)反應(yīng)原理中的有關(guān)計(jì)算要弄清分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)、濃度平衡常數(shù)、壓強(qiáng)平衡常數(shù)、濃度商等概念與平衡三段式的關(guān)系并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算?！敬鸢浮?566；>；b；115；增大；4s空軌道；識(shí)別度高，能有效將C2

練透題型1．[2024·晉城一模]氨是一種重要的化工產(chǎn)品?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知：①②H③2則反應(yīng)2NH3(g)+（2）下列關(guān)于合成氨工藝的理解中，正確的是____（填字母）。A.控制溫度遠(yuǎn)高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和較大的反應(yīng)速率B.合成氨反應(yīng)在不同溫度下的ΔH和ΔC.NH3D.原料氣中N2由分離空氣得到，H（3）溫度為T℃，壓強(qiáng)恒定為pMPa，用Fe2O3處理NH3和HCN（起始時(shí)①0～30min內(nèi)用NH3的壓強(qiáng)變化表示的反應(yīng)速率②反應(yīng)2NH3(g)+Fe2（4）在催化劑作用下，可用NH3去除NO，反應(yīng)原理為4NH3+6NO?5N2+6①曲線a中，在溫度超過900℃時(shí)，NO②曲線b對(duì)應(yīng)的NH3與NO【答案】（1）+1（2）BCD（3）①0.019p②(0.45p（4）①催化劑失去活性②3【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)②×3?反應(yīng)①反應(yīng)③得到反應(yīng)2NH3(g)+Fe2O3(s)?（2）合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氨的平衡轉(zhuǎn)化率減小，控制溫度遠(yuǎn)高于室溫，是為了保證催化劑的活性最大，反應(yīng)速率較大，故A錯(cuò)誤；合成氨反應(yīng)是熵減的放熱反應(yīng)，反應(yīng)的ΔH、ΔS均小于0，故B正確；不斷將液氨移去，生成物的濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，故C正確；合成氨反應(yīng)所需原料氣中的氮?dú)庥煞蛛x空氣得到，氫氣由天然氣與水蒸氣反應(yīng)生成，原料氣中的雜質(zhì)會(huì)使催化劑中毒，易燃易爆的氫氣與氧氣反應(yīng)可能發(fā)生安全事故，所以原料氣需要經(jīng)過凈化處理，以防催化劑中毒和安全事故發(fā)生，故D（3）①由題圖可知，起始時(shí)氨的體積分?jǐn)?shù)為58%，分壓為58%×pMPa=0.58pMPa，30min反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氨的體積分?jǐn)?shù)為1%②由題圖可知，30min反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氨、氮?dú)狻⑺魵獾捏w積分?jǐn)?shù)分別為1%、25%、45%，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(45%×（4）①催化劑在一定溫度下具有較強(qiáng)的催化活性，當(dāng)溫度較高時(shí)，催化劑會(huì)失去活性導(dǎo)致反應(yīng)速率減小，故曲線a中，在溫度超過900℃時(shí)，一氧化氮脫除率驟然下降的原因可能是溫度過高，催化劑失去活性②氨和一氧化氮的物質(zhì)的量的比值增大，相當(dāng)于增大氨的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，一氧化氮的脫除率增大，結(jié)合題圖可知，曲線b對(duì)應(yīng)的氨和一氧化氮的物質(zhì)的量之比是3:2．[2024·黃岡三模]某研究小組探究1,6?己二硫醇（，用HDT表示）與銅的反應(yīng)歷程。已知下列反應(yīng)：（1）一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)見下表，反應(yīng)Ⅳ的焓變?chǔ)化學(xué)鍵C—HC—CH—H鍵能/(kJ?413347436（2）溫度一定時(shí)，在隔絕空氣的條件下使HDT(g)以恒定的流速通過如圖甲所示的反應(yīng)器，僅發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在反應(yīng)器出口處實(shí)時(shí)檢測(cè)各物質(zhì)的相對(duì)含量，如圖乙所示。①400～②推測(cè)CH3CH2（3）向恒溫剛性容器M中充入己烷(g)和HDT(g)，初始總壓為2.5Pa，己烷的體積分?jǐn)?shù)為80%。容器M中只發(fā)生反應(yīng)Ⅳ，達(dá)到平衡時(shí)，若己烷的轉(zhuǎn)化率為50%，則反應(yīng)Ⅳ的Kp=______Pa。使容器M中的混合氣通過圖甲所示的反應(yīng)器，該反應(yīng)器中僅發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。將反應(yīng)后的混合氣全部充入容器M內(nèi)，反應(yīng)Ⅳ重新達(dá)到平衡時(shí)，p（己烷）/p（環(huán)己烷）=1.1【答案】（1）+43（2）①減?、谝彝?、正丁烷（3）1；62【解析】（1）ΔH=反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能，反應(yīng)Ⅳ的焓變?chǔ)4=[5×347+14×413?(6×（2）①由題圖乙可知，400～500s內(nèi)生成物己烷、環(huán)己烷、CH3CH2CH2②由CH3CH2CH2CH2CH2CH2—SH與Cu反應(yīng)生成CH3CH2CH2CH2CH2CH3，碳原子數(shù)目不變，推測(cè)CH3CH2SH（3）恒溫恒容下，氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，初始總壓為2.5Pa，己烷的體積分?jǐn)?shù)即物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為80%，己烷的分壓為2.5Pa×80%=2Pa，只發(fā)生反應(yīng)Ⅳ，達(dá)到平衡時(shí)，若己烷的轉(zhuǎn)化率為50%，則壓強(qiáng)減小了2Pa×50%=1Pa，列壓強(qiáng)“三段式”：己烷(g)?環(huán)己烷(g)+H2(g)起始?jí)簭?qiáng)/Pa200轉(zhuǎn)化壓強(qiáng)/Pa111平衡壓強(qiáng)/Pa111反應(yīng)Ⅳ的Kp=1Pa×1Pa1Pa=1Pa。反應(yīng)前HDT的分壓為2.5Pa×(1?80%)=0.5Pa，溫度不變，反應(yīng)Ⅳ的Kp=1Pa不變，反應(yīng)Ⅳ重新達(dá)到平衡時(shí)，p（己烷）/p（環(huán)己烷）=1.13．[2024·馬鞍山三模]1，3?丁二烯（）及其氫化產(chǎn)物主要用于合成橡膠和各類樹脂的生產(chǎn)，在精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)中有著重要用途。1，3?（1）已知：反應(yīng)①ΔH1=?反應(yīng)②ΔH2反應(yīng)③ΔH3反應(yīng)④ΔH4則ΔH5=__________（2）下列不能說明反應(yīng)②達(dá)到平衡狀態(tài)的是______（填字母）。a．Πb．spc．碳碳σ鍵的物質(zhì)的量不變d．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變（3）1MPa時(shí)，將n（）:n(H2)=m的混合氣體進(jìn)行氫化反應(yīng)，某條件下只發(fā)生反應(yīng)④，平衡時(shí)混合氣體中的物質(zhì)的量變化曲線為______（填“a”“b”或“c”），m=____。溫度為350K時(shí)反應(yīng)④的Kp=（4）在恒溫剛性密閉容器中通入分壓比為p（）:p(H2)=4:7的混合氣體，在某條件下只發(fā)生反應(yīng)②③，一段時(shí)間平衡后，容器中和【答案】（1）+121（2）c（3）c；0.4；2.8（4）25【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)②+反應(yīng)③反應(yīng)④得到ΔH5=(?113?2.0+236)kJ?mol?1=+121kJ?mol?1（2）a項(xiàng)，Π44鍵的形成速率和斷裂速率相等，說明正、逆反應(yīng)速率相等，可以說明反應(yīng)②達(dá)到平衡狀態(tài)；b項(xiàng)，sp3雜化的原子數(shù)目不變，說明的物質(zhì)的量不再改變，可以說明反應(yīng)②達(dá)到平衡狀態(tài)；c項(xiàng)，反應(yīng)前后碳碳σ鍵的物質(zhì)的量始終不變，不可以說明反應(yīng)②達(dá)到平衡狀態(tài)；d項(xiàng)，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，氣體的物質(zhì)的量在減小，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為變量，不變時(shí)，可以說明反應(yīng)②（3）反應(yīng)④為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，和H2的物質(zhì)的量增大，的物質(zhì)的量減小，由方程式可知和的變化量相同，則變化曲線對(duì)稱，所以的物質(zhì)的量變化曲線為c；在350K時(shí)，平衡體系中與的物質(zhì)的量相等，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為60%，假設(shè)通入的H2的物質(zhì)的量為1mol，轉(zhuǎn)化的C4H6的物質(zhì)的量為xmol，列“三段式”:C4H6(g)+2H2(g)?C4H10(g)起始量/molm（4）在恒溫剛性密閉容器中通入分壓比為p（）:p(H2)=4:7的混合氣體，在某條件下只發(fā)生反應(yīng)②③，一段時(shí)間平衡后，容器中和的體積分?jǐn)?shù)均為5%，假設(shè)通入的的物質(zhì)的量為4mol，H2的物質(zhì)的量為7mol，反應(yīng)②中轉(zhuǎn)化的的物質(zhì)的量為xmol，轉(zhuǎn)化的H2的物質(zhì)的量為xmol，生成的的物質(zhì)的量為xmol，反應(yīng)③轉(zhuǎn)化的的物質(zhì)的量為ymol，生成的的物質(zhì)的量為ymol，平衡時(shí)的物質(zhì)的量為(4?x)mol，H2的物質(zhì)的量為(7?x)mol，的物質(zhì)的量為(x?y)mol4．[2024·武漢調(diào)研]正丁烷催化裂解為化工行業(yè)提供了豐富的原料，相關(guān)反應(yīng)如下：反應(yīng)ⅠCH反應(yīng)ⅡCH回答下列問題：（1）已知ΔG=ΔH?TΔS，Δ（2）某溫度下，向5L剛性密閉容器中通入10①0～12min內(nèi)v②反應(yīng)達(dá)到平衡后的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的________倍。③反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K=④14min（3）采用選擇性膜技術(shù)（可選擇性地讓某氣體通過而脫離體系）可提高C3（4）工業(yè)生產(chǎn)時(shí)向正丁烷中混入一定量的水蒸氣以減少積碳對(duì)催化劑活性的影響，結(jié)合化學(xué)方程式說明這樣操作的原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮浚?）z（2）①0.05②1.7③16④d（3）C3（4）水蒸氣能與積碳發(fā)生反應(yīng)C+H【解析】（1）反應(yīng)Ⅱ是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，即熵增反應(yīng)，對(duì)比反應(yīng)Ⅰ可知反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，結(jié)合ΔG=ΔH?TΔS可知，溫度升高，ΔG減小，（2）由題圖2可知，平衡時(shí)，c(C4H10)=c(C3H6)=0.6mol?L?1，由題中信息可知反應(yīng)體系的體積恒定為5L，故平衡時(shí)，n(C4H10)=n(C（2）①0～12min②反應(yīng)前氣體的總物質(zhì)的量為10mol，故在恒溫恒容條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡后的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.7倍③反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K=④反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡逆向移動(dòng)，丙烯的濃度減小，故丙烯的濃度隨時(shí)間的變化對(duì)應(yīng)題圖2中的曲線d。（3）選擇性膜可提高C3H6的選擇性，原因是C3H6可通過選擇性膜而脫離體系，使反應(yīng)Ⅰ（4）向正丁烷中混入一定量的水蒸氣以減少積碳對(duì)催化劑活性的影響，原因是水蒸氣能與積碳發(fā)生反應(yīng)C+H2O高溫5．[2024·河北二模]甲烷是一種清潔燃料，與水制氫和天然氣脫硫具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ．一定條件下，甲烷和水蒸氣催化制氫主要有如下兩個(gè)反應(yīng)：反應(yīng)①反應(yīng)②CO(g)+恒定壓強(qiáng)為100kPa時(shí)，將n（1）CH4(g)+2H（2）600℃時(shí)，H2O(g)的平衡分壓為__kPa（3）系統(tǒng)中q的含量在700℃Ⅱ．H2S與CH4重整，不但可以消除污染，還可以制氫。主要反應(yīng)如下：2（4）圖（a）為800℃、Al2O3為催化劑條件下投入等量（5）未添加Co助劑時(shí)，無積碳，隨著Co添加量的變化，積碳量變化如圖（b）所示，由此可推知，Co助劑可能催化原料氣發(fā)生反應(yīng)：____________________（填化學(xué)方程式）?！敬鸢浮浚?）+165（2）32；2.1（3）700℃之前以反應(yīng)①為主，700℃之后CH4（4）過多的CH4導(dǎo)致Al（5）CH【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)①+反應(yīng)②得反應(yīng)CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H（2）兩個(gè)反應(yīng)都消耗水，水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，所以曲線p表示水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的變化關(guān)系；兩個(gè)反應(yīng)都生成氫氣，氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)在最初增大得最快，所以曲線q表示氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的變化關(guān)系；700℃反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)接近于0，說明溫度高于700℃后以反應(yīng)②為主，反應(yīng)②是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，即CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一直增大，所以曲線m表示CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的變化關(guān)系，曲線n表示CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的變化關(guān)系。假設(shè)起始時(shí)甲烷的物質(zhì)的量為1mol，水蒸氣的物質(zhì)的量為3mol，600℃達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)①消耗了xmol水蒸氣，反應(yīng)②消耗了ymol水蒸氣，用“三段式”表示：CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)起始量/mol1300轉(zhuǎn)化量/molxxx3x平衡量/mol1?x3?x?yx?y3x+yCO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2（3）700℃之前以反應(yīng)①為主，700℃之后CH4幾乎耗盡，以反應(yīng)②為主，H2含量會(huì)先增大后減小，導(dǎo)致系統(tǒng)中氫氣的含量在（4）催化劑可以明顯增大反應(yīng)速率，C組圖像中平均反應(yīng)速率最小的原因可能是過多的CH4導(dǎo)致Al2O3催化劑失活，使得催化效果減弱；分散度越高，總表面積越大，吸附的反應(yīng)物越多，（5）隨著Co添加量的變化，積碳量增加，結(jié)合元素守恒可知，積碳來自甲烷，可能發(fā)生反應(yīng)CH46．[2024·河南聯(lián)考]CH3OH可用作大型船舶的綠色燃料，可由CO或CO2制備。工業(yè)上用CO反應(yīng)1反應(yīng)2：（1）CO(g)+2H2(g)?CH（2）將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1:3通入密閉容器中發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2，分別在1MPa、3MPa、5MPa下改變反應(yīng)溫度，測(cè)得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)以及生成①代表5MPa下α(CO2)隨溫度變化趨勢(shì)的是曲線______（填“a②隨著溫度升高，a、b、c三條曲線接近重合的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反