非选择题2 化学反应原理—2025年高考化学考情冲刺练习

非选择题2 化学反应原理 2025 高考化学化学反应原理考情分析 化学反应原理作为高考化学的核心板块，在考查学生化学学科素养、思维能力与知识应用水平方面发挥着关键作用。剖析近年高考真题，洞察 2025 年该板块的考情趋势，对考生高效备考意义重大。 一、分值与题型分布 （一）分值占比可观 在历年高考化学试卷中，化学反应原理相关内容分值占比突出。以全国卷为例，其分值占总分的 20%-35% ，部分年份甚至更高。如 2023 年全国乙卷，化学反应原理知识渗透于多个题目，仅综合大题中涉及化学平衡、反应热等考点的分值就达到 14 分，选择题中相关知识点考查分值约 6 分，总计近 20 分。新高考地区同样重视该板块，如 2024 年广东卷，化学反应原理分值占比达 28% 左右，凸显其在高考化学中的重要地位。 （二）题型丰富多样 1. 选择题：常以四选一的形式，围绕化学反应速率、化学平衡移动、电解质溶液中的离子平衡（如 pH 计算、盐类水解、沉淀溶解平衡）、电化学基础（原电池与电解池电极判断、电极反应式书写）等核心知识点，设置单一考点或综合多个知识点的题目。例如，2022 年山东卷选择题中，有题目结合图像考查温度、压强对化学平衡移动及反应速率的影响，要求学生快速提取信息并运用原理知识分析判断。 1. 填空题与简答题：多为综合性大题，以化工生产、科研成果为背景，将化学反应原理与元素化合物知识、化学实验操作等融合。题目常涉及热化学方程式书写、反应热计算、化学平衡常数及转化率计算、反应条件优化选择、实验方案设计与评价等内容。如 2024 年全国甲卷，以甲烷转化为多碳化合物的研究为情境，考查学生运用盖斯定律计算反应热、根据平衡体系数据计算转化率和平衡常数，以及分析影响反应选择性的因素等能力。 1. 实验题：部分实验题会着重考查化学反应原理在实验中的应用。例如，通过设计实验探究浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响，或者利用化学平衡原理分析实验现象、解释实验结果。2021 年江苏卷实验题中，要求学生根据化学平衡移动原理，设计实验验证某可逆反应达到平衡状态的方法，考查学生对理论知识的实践运用能力。 二、核心考点剖析 （一）化学反应与能量 1. 热化学方程式书写与反应热计算：依据盖斯定律，通过已知热化学方程式的加减运算，求目标反应的反应热并书写热化学方程式是高频考点。如 2024 年全国乙卷，给出多个与碳、氢化合物燃烧相关的热化学方程式，要求学生计算某新型燃料燃烧反应的反应热并写出热化学方程式，考查学生对盖斯定律的理解与运用能力。在备考时，学生需熟练掌握热化学方程式书写规则，如标明物质状态、反应热数值与符号、化学计量数与反应热的对应关系等。 1. 反应热的测量与计算：以中和热、燃烧热测定实验为载体，考查实验仪器使用、实验操作步骤、误差分析以及根据实验数据计算反应热。例如，在中和热测定实验中，涉及温度计、环形玻璃搅拌棒的使用，实验过程中对酸碱溶液浓度、体积的测量，以及如何通过温度变化数据计算中和热，同时要求学生分析实验中可能导致误差的因素，如热量散失、溶液混合不充分等。 （二）化学反应速率与化学平衡 1. 化学反应速率的影响因素及计算：考查学生对浓度、温度、压强、催化剂等外界因素影响化学反应速率规律的理解，以及运用化学反应速率公式进行相关计算。如 2023 年湖南卷选择题，给出不同条件下某化学反应的速率数据，要求学生判断改变的条件，这需要学生准确掌握各因素对反应速率影响的本质原因。在计算方面，常根据反应速率定义式 v = Δc/Δt（或用不同物质表示反应速率时的速率之比等于化学计量数之比）进行计算，如已知某时间段内反应物浓度变化，求该时间段内反应速率，或者根据不同物质反应速率关系，计算未知物质反应速率。 1. 化学平衡状态的判断与平衡移动原理：判断一个可逆反应是否达到平衡状态，涉及到正逆反应速率相等、各物质浓度保持不变、体系中某些物理量（如压强、气体密度、平均相对分子质量等）不再变化等多种判断依据，要求学生能根据具体反应特点灵活运用。对于化学平衡移动原理（勒夏特列原理），常考查温度、压强、浓度等因素改变时，平衡移动方向的判断以及对反应速率、反应物转化率、产物产率等的影响。如在合成氨反应中，升高温度平衡逆向移动，反应速率加快，但氨气产率降低；增大压强平衡正向移动，反应速率加快，氨气产率提高。2024 年新课标卷中，就以四羰基合镍制备高纯镍的反应为背景，考查温度、压强对化学平衡移动的影响，以及根据平衡体系中物质的量分数计算平衡转化率和平衡常数。 1. 化学平衡常数及相关计算：化学平衡常数（K）是衡量可逆反应进行程度的重要物理量，考查内容包括平衡常数表达式的书写、根据平衡浓度或分压计算平衡常数、利用平衡常数判断反应进行方向和计算反应物转化率等。例如，对于反应 aA (g) + bB (g) ⇌ cC (g) + dD (g)，其平衡常数表达式为 K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b（浓度平衡常数，若为气体反应，也可用分压平衡常数 Kp ，表达式中用气体分压代替浓度）。在计算时，常通过 “三段式” 法列出起始量、变化量、平衡量，再代入平衡常数表达式或转化率计算公式进行求解。如 2024 年全国甲卷中，给出甲烷溴化反应平衡时各物质的物质的量，要求学生计算反应的平衡常数，学生需先根据物质的量关系确定各物质的平衡浓度，再代入平衡常数表达式计算。 （三）电解质溶液 1. 弱电解质的电离平衡：考查弱电解质（如醋酸、一水合氨等）的电离平衡特点、影响电离平衡的因素（如温度、浓度、同离子效应等），以及电离平衡常数（Ka、Kb）的计算和应用。例如，加水稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度增大，但溶液中氢离子浓度减小；加入醋酸钠固体，由于同离子效应，醋酸电离平衡逆向移动。电离平衡常数可用于判断弱电解质的相对强弱、计算溶液中离子浓度等，如已知醋酸的电离平衡常数 Ka ，以及醋酸溶液的浓度，可计算溶液中氢离子浓度。 1. 盐类水解平衡：包括盐类水解的原理、水解规律（有弱才水解，越弱越水解，谁强显谁性）、影响盐类水解的因素（温度、浓度、外加酸碱等），以及水解平衡在生产生活中的应用（如明矾净水、泡沫灭火器原理等）。如在分析氯化铁溶液加热蒸干灼烧后产物时，需考虑氯化铁水解生成氢氧化铁和盐酸，加热促进水解，盐酸挥发，最终得到氧化铁。在考查水解平衡常数（Kh）时，常与电离平衡常数联系，通过水的离子积常数 Kw = Ka×Kh（或 Kw = Kb×Kh）进行相关计算。 1. 沉淀溶解平衡：主要考查沉淀溶解平衡的建立与移动、溶度积常数（Ksp）的表达式书写、计算及应用（如判断沉淀的生成、溶解与转化）。例如，向含有氯化银沉淀的溶液中加入碘化钾溶液，由于碘化银的溶度积常数小于氯化银，会发生沉淀转化，氯化银沉淀逐渐转化为碘化银沉淀。在计算方面，已知难溶电解质的溶度积常数和溶液中相关离子浓度，可判断是否有沉淀生成，如对于 A m B n 型难溶电解质，其溶度积常数表达式为 Ksp = [A^n +]^m [B^m - ]^n ，当离子积 Qc = [A^n + ]^m [B^m - ]^n > Ksp 时，有沉淀生成。 （四）电化学基础 1. 原电池原理及应用：考查原电池的构成条件、正负极判断、电极反应式书写、电子和离子移动方向，以及原电池在金属腐蚀与防护、化学电源等方面的应用。如常见的铜锌原电池，锌比铜活泼，锌作负极，发生氧化反应，电极反应式为 Zn - 2e - = Zn2 + ；铜作正极，溶液中的氢离子在正极得电子发生还原反应，电极反应式为 2H + + 2e - = H2↑。在化学电源中，如锂离子电池、燃料电池等，要求学生能根据电池工作原理分析电极反应、电池总反应，以及电池的充放电过程。 1. 电解池原理及应用：涉及电解池的构成、阴阳极判断、电极反应式书写、电解产物判断，以及电解原理在氯碱工业、电镀、金属精炼等方面的应用。以氯碱工业为例，电解饱和食盐水时，阳极氯离子失电子生成氯气，电极反应式为 2Cl - - 2e - = Cl2↑；阴极氢离子得电子生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，电极反应式为 2H2O + 2e - = H2↑ + 2OH - 。在电镀过程中，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，电镀液中含有镀层金属离子，通过电解使镀层金属离子在阴极上沉积形成镀层。 三、命题趋势洞察 （一）情境创设真实化 2025 年高考化学化学反应原理题目将更紧密联系生产生活实际、科研前沿成果等真实情境。如以新型能源开发（太阳能、氢能、燃料电池等）、环境保护（工业废气废水处理、二氧化碳捕集与转化）、新材料制备（纳米材料、超导材料等）为背景，考查学生在实际问题中运用化学反应原理知识分析、解决问题的能力。这要求考生平时关注科技发展动态，积累相关知识背景，提高知识迁移应用能力。 （二）知识考查综合化 化学反应原理各知识点之间以及与其他化学板块（如元素化合物、化学实验）的融合趋势将持续增强。例如，在化工流程题中，不仅考查化学反应原理中的反应热、化学平衡、电化学等知识，还会涉及元素化合物性质、化学实验操作（如物质的分离提纯、检验等）。在实验探究题中，可能结合化学反应速率和化学平衡原理，设计实验探究影响反应的因素，或者利用电化学原理设计实验装置。考生需要构建完整的化学知识体系，加强知识点之间的关联理解，提升综合运用知识的能力。 （三）思维能力要求提高 对学生的逻辑思维、创新思维和批判性思维能力考查力度加大。题目可能会出现信息新颖、思维跨度大的问题，如化学反应机理分析、多因素对反应影响的综合判断等。在化学反应机理题目中，常以图像、文字等形式给出复杂反应的历程，要求学生分析基元反应、过渡态、活化能等概念，并据此判断反应速率、反应热等相关问题。对于多因素影响反应的题目，需要学生综合考虑温度、压强、浓度、催化剂等多种因素对反应速率和平衡的影响，进行定性分析和定量计算，作出合理判断和决策。 （四）数学工具运用增多 在化学平衡常数计算、反应速率计算、电解质溶液中离子浓度计算等方面，对数学运算能力要求进一步提高。可能会出现涉及复杂数据处理、图表分析的题目，要求学生能够从图表中提取关键信息，运用数学方法进行数据处理和分析，建立数学模型解决化学问题。例如，根据化学平衡体系中各物质浓度随时间变化的图像，计算反应速率、平衡常数，或者通过数学公式推导不同条件下反应物转化率与平衡常数的关系等。 四、备考策略建议 （一）构建知识网络 以化学反应原理各核心知识点为节点，梳理知识点之间的内在联系，构建完整的知识网络。例如，以化学平衡为核心，将化学反应速率、平衡移动原理、平衡常数、转化率等知识点串联起来，理解它们之间相互影响、相互制约的关系。同时，将化学反应原理知识与元素化合物、化学实验等板块知识进行整合，形成融会贯通的化学知识体系，便于在解题时快速调用相关知识。 （二）强化题型训练 针对高考常见题型（选择题、填空题、简答题、实验题）进行专项训练，熟悉各类题型的命题特点、解题思路和方法技巧。在训练过程中，注重总结归纳，如选择题中常见的陷阱设置、简答题的答题规范、实验题的实验设计思路等。对于化学反应原理综合大题，要加强对题目信息的解读能力，学会将复杂问题分解为若干个简单问题，逐步分析解决。定期进行限时训练，提高解题速度和准确性，适应高考考试节奏。 （三）提升思维能力 通过分析化学反应机理、多因素影响反应等复杂问题，培养逻辑思维和创新思维能力。在学习过程中，多问几个为什么，尝试从不同角度思考问题，拓宽思维视野。对于一些易错、易混淆的知识点，进行批判性思考，分析错误原因，加深对知识的理解。同时，积极参加化学学科竞赛、研究性学习等活动，锻炼解决实际问题的能力，提升思维品质。 （四）加强数学应用 针对化学反应原理中涉及的数学计算问题，进行有针对性的练习，提高数学运算能力。掌握常见的数学方法在化学中的应用，如利用函数图像分析化学问题、通过列方程求解化学平衡相关量等。学会运用数学工具对实验数据、图表信息进行处理和分析，培养从数据中获取化学信息、建立数学模型解决化学问题的能力。 （五）关注社会热点 平时多关注与化学相关的社会热点问题，如能源危机、环境污染、科技创新等，了解这些热点背后的化学原理。通过阅读科普文章、学术论文、观看化学实验视频等方式，丰富知识储备，拓宽视野。将社会热点问题与化学反应原理知识相结合，思考如何运用所学知识解释和解决实际问题，提高知识的应用能力和对化学学科价值的认识。 2025 高考化学化学反应原理跟踪训练 1．[2024年新课标综合卷高考真题]（四羰合镍，沸点43 ℃）可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题： （1）Ni基态原子价电子的轨道表示式为________。镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为，镍原子半径为________。 （2）结构如图所示，其中含有σ键的数目为________，晶体的类型为_______。 （3）在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，体积分数x与温度的关系如图所示。反应 的________0（填“大于”或“小于”）。从热力学角度考虑，______________________有利于的生成（写出两点）。、100 ℃时CO的平衡转化率_______，该温度下平衡常数________。 （4）对于同位素交换反应，20 ℃时反应物浓度随时间的变化关系为（k为反应速率常数），则反应一半所需时间________（用k表示）。 2．[2024年全国甲卷高考真题]甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯（）的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式： 计算反应 的_______。 （2）与反应生成，部分会进一步溴化。将和通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系如图（假设反应后的含碳物质只有、和）。 （ⅰ）图中的曲线是_________（填“a”或“b”）。 （ⅱ）560 ℃时，的转化_________，_________mmol。 （ⅲ）560 ℃时，反应 的平衡常数_________。 （3）少量可提高生成的选择性。500 ℃时，分别在有和无的条件下，将和通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量随时间的变化关系如下。 （ⅰ）在11~19 s之间，有和无时的生成速率之比_________。 （ⅱ）从图中找出提高了选择性的证据：_________。 （ⅲ）研究表明，参与反应的可能机理如下： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据上述机理，分析提高选择性的原因：__________________。 3．[2023年新课标综合卷高考真题]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： （1）根据图1数据计算反应的__________。 （2）研究表明，合成氨反应在催化剂上可能通过图2机理进行（*表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的）。判断上述反应机理中，速率控制步骤（即速率最慢步骤）为__________（填步骤前的标号），理由是____________________。 （3）合成氨催化剂前驱体（主要成分为）使用前经还原，生成包裹的。已知属于立方晶系，晶胞参数，密度为，则晶胞中含有的原子数为__________（列出计算式，阿伏伽德罗常数的值为）。 （4）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为，另一种为。（物质i的摩尔分数：） ①图中压强由小到大的顺序为___________，判断的依据是___________。 ②进料组成中含有情性气体的图是___________。 ③图3中，当、时，氮气的转化率__________。该温度时，反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常数__________（化为最简式）。 4．[2023年全国乙卷高考真题]硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题： （1）在气氛中，的脱水热分解过程如图所示： 根据上述实验结果，可知_______，_______。 （2）已知下列热化学方程式： 则的______。 （3）将置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应： 2FeSO4(s)e2SO3(s)+SO2(g)+SO3(g) (I) 平衡时的关系如下图所示，660 K时，该反应的平衡总压________kPa、平衡常数_______。随反应温度升高而________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （4）提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) (II)，平衡时_______（用表示）。在929 K时，，则__________kPa，________kPa（列出计算式）。 5．[2023年全国甲卷高考真题]甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。 （1）已知下列反应的热化学方程式： ① ② 反应③的_______，平衡常数______（用、表示）。 （2）电喷雾电离等方法得到的（、、等）与反应可得。与反应能高选择性地生成甲醇。分别在300 K和310 K下（其他反应条件相同）进行反应，结果如下图所示。图中300 K的曲线是______（填“a”或“b”）。300 K、60 s时的转化率为______（列出算式）。 （3）分别与、反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示（两者历程相似，图中以示例）。 （ⅰ）步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是_________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 （ⅱ）直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则与反应的能量变化应为图中曲线__________（填“c”或“d”）。 （ⅲ）与反应，氘代甲醇的产量_______（填“>”“=”或“<”）。若与反应，生成的氘代甲醇有__________种。 6． [2022年全国乙卷高考真题]油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，要回收处理并加以利用： 回答下列问题： （1）已知下列反应的热化学方程式: ① ② ③ 计算热分解反应④的_______________。 （2）较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是:利用反应④高温热分解。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是______，缺点是________。 （3）在1470 K、100 kPa反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为_______，平衡常数_________kPa。 （4）在1373 K、100 kPa反应条件下，对于分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。 ①越小，平衡转化率_______________，理由是_______________。 ②对应图中曲线___,计算其在0-0.1 s之间，分压的平均变化率为__。 7． [2022年全国甲卷高考真题]金属钛（Ti）在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石（）转化为，再进一步还原得到钛。 回答下列问题： （1）转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： （ⅰ）直接氯化：， （ⅱ）碳氯化：， ①反应的为_________，=_________Pa。 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”）。 （2）在，将以物质的量比1:2.2:2进行反应。体系中气体平衡组成比例（物质的量分数）随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①反应的平衡常数=_______Pa。 ②图中显示，在200 ℃平衡时几乎完全转化为，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是__________。 （3）碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于“固一固”接触的措施是______。 8．[2024年黑龙江、吉林、辽宁高考真题]为实现氯资源循环利用，工业上采用催化氧化法处理废气： 将和分别以不同起始流速通入反应器中，在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应，通过检测流出气成分绘制转化率曲线，如图所示（较低流速下转化率可近似为平衡转化率）。 （1）__________0（填“>”或“<”）；__________℃。 （2）结合以下信息，可知的燃烧热__________。 （3）下列措施可提高M点转化率的是__________（填标号）。 A.增大的流速 B.将温度升高40 ℃ C.增大 D.使用更高效的催化剂 （4）图中较高流速时，小于和，原因是______________________________。 （5）设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数__________。（用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算） （6）负载在上的催化活性高，稳定性强，和的晶体结构均可用下图表示，二者晶胞体积近似相等，与的密度比为1.66，则的相对原子质量为____（精确至1）。 9．[2024年甘肃高考真题]是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 （1）由制备： 已知 时，由制备硅________（填“吸”或“放”）热________。升高温度有利于制备硅的原因是________。 （2）在催化剂作用下由粗硅制备：。，密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示： ①，经方式________处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率________。 ②当反应达平衡时，的浓度为________，平衡常数K的计算式为________。 ③增大容器体积，反应平衡向________移动。 10．[2024年贵州高考真题]在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ. ⅱ. （1）反应ⅰ在1000K时_______（选填“能”或“不能”）自发进行。 （2）已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的_______（用含的代数式表示）。 物质 a b c （3）受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是______。 （4）对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为_______，理由是_______。 pH 平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/% 2.4 9.60 5.35 40.75 4.0 9.80 4.60 45.85 7.0 9.25 4.05 46.80 10.0 10.45 6.45 33.10 12.0 9.95 4.10 49.45 （5）下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，则的平衡转化率为_______，平衡常数=_______（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，列出计算式即可）。 （6）引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下： （两个反应可视为同级数的平行反应） 对于同级数的平行反应有，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，为反应活化能，为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知，若要提高苯的产率，可采取的措施有_______。 11．[2024年广西高考真题]二氯亚砜（）是重要的液态化工原料。回答下列问题： （1）合成前先制备。有关转化关系为： 则的_______。 （2）密闭容器中，以活性炭为催化剂，由和制备。反应如下： Ⅰ Ⅱ ①反应Ⅱ的（K为平衡常数）随（T为温度）的变化如图，推断出该反应为_______（填“吸热”或“放热”）反应。 ②466K时，平衡体系内各组分的物质的是分数随的变化如图。 反应Ⅱ的平衡常数_______（保留1位小数）。保持T和不变，增大平衡转化率的措施有_______（任举一例）。 ③改变T，使反应Ⅱ的平衡常数，导致图中的曲线变化，则等于的新交点将出现在_______（填“d、e、f”或“g”）处。 （3）我国科研人员在含的溶液中加入，提高了电池的性能。该电池放电时，正极的物质转变步骤如图。其中，的作用是_______；正极的电极反应式为_______。 12．[2024年安徽高考真题]乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】 （1）氧化脱氢反应： 计算： __________。 （2）直接脱氢反应为 ，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则________0（填“>”“<”或“=”）。结合该图。下列条件中，达到平衡时转化率最接近40%的是__________（填标号）。 a. b. c. （3）一定温度和压强下、反应ⅰ 反应ⅱ （远大于） （是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数） ①仅发生反应ⅰ时。的平衡转化宰为25.0%，计算__________。 ②同时发生反应ⅰ和ⅱ时。与仅发生反应ⅰ相比，的平衡产率_________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【乙烷和乙烯混合气的分离】 （4）通过修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现和混合气的分离。的__________与分子的π键电子形成配位键，这种配位健强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离和的优点是____________________。 （5）常温常压下，将和等体积混合，以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度与进口浓度（）之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是________（填标号）。 A.前30 min，两种气体均未被吸附 B.p点对应的时刻，出口气体的主要成分是 C.a~b对应的时间段内，吸附的逐新被替代 13．[2024年江西高考真题]石油开采的天然气含有。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。和重整制氢的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： （1）分子的电子式为_______。 （2）反应Ⅳ：_______kJ/mol。 （3）保持反应器进料口总压为100kPa．分别以8kPa、24kPa（He作辅气）与25kPa、75kPa进料。平衡转化率与温度的关系如图1，含有He的曲线为_______，理由是_______。 （4）假设在10L的恒温刚性容器中，通入0.3mol和0.15mol发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，起始总压为。和的转化率与时间的关系如图2，0～5min内的化学反应速率为_______mol/（L•min）；5min时，容器内总压为_______。 （5）假设和的混合气体在某固体催化剂上的吸附服从Langmuir等温吸附（吸附分子彼此不发生相互作用，且气体分子为单分子层吸附）。吸附等温式为：。其中a是气体的吸附系数，是气体在固体表面的饱和吸附量（标态），P是气体的分压，V是气体分压为P时的平衡吸附量（标态）。在一定温度下，的吸附系数是的4倍，当的分压为2MPa及4MPa，和的分压相同时，平衡吸附量分别为0.6和0.8（已换算成标态），则的吸附系数为______。 （6）与传统天然气制氢中需要脱硫将转化为硫黄和水相比，上述方法优点是_______。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 非选择题2 化学反应原理 2025 高考化学化学反应原理考情分析 化学反应原理作为高考化学的核心板块，在考查学生化学学科素养、思维能力与知识应用水平方面发挥着关键作用。剖析近年高考真题，洞察 2025 年该板块的考情趋势，对考生高效备考意义重大。 一、分值与题型分布 （一）分值占比可观 在历年高考化学试卷中，化学反应原理相关内容分值占比突出。以全国卷为例，其分值占总分的 20%-35% ，部分年份甚至更高。如 2023 年全国乙卷，化学反应原理知识渗透于多个题目，仅综合大题中涉及化学平衡、反应热等考点的分值就达到 14 分，选择题中相关知识点考查分值约 6 分，总计近 20 分。新高考地区同样重视该板块，如 2024 年广东卷，化学反应原理分值占比达 28% 左右，凸显其在高考化学中的重要地位。 （二）题型丰富多样 1. 选择题：常以四选一的形式，围绕化学反应速率、化学平衡移动、电解质溶液中的离子平衡（如 pH 计算、盐类水解、沉淀溶解平衡）、电化学基础（原电池与电解池电极判断、电极反应式书写）等核心知识点，设置单一考点或综合多个知识点的题目。例如，2022 年山东卷选择题中，有题目结合图像考查温度、压强对化学平衡移动及反应速率的影响，要求学生快速提取信息并运用原理知识分析判断。 1. 填空题与简答题：多为综合性大题，以化工生产、科研成果为背景，将化学反应原理与元素化合物知识、化学实验操作等融合。题目常涉及热化学方程式书写、反应热计算、化学平衡常数及转化率计算、反应条件优化选择、实验方案设计与评价等内容。如 2024 年全国甲卷，以甲烷转化为多碳化合物的研究为情境，考查学生运用盖斯定律计算反应热、根据平衡体系数据计算转化率和平衡常数，以及分析影响反应选择性的因素等能力。 1. 实验题：部分实验题会着重考查化学反应原理在实验中的应用。例如，通过设计实验探究浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响，或者利用化学平衡原理分析实验现象、解释实验结果。2021 年江苏卷实验题中，要求学生根据化学平衡移动原理，设计实验验证某可逆反应达到平衡状态的方法，考查学生对理论知识的实践运用能力。 二、核心考点剖析 （一）化学反应与能量 1. 热化学方程式书写与反应热计算：依据盖斯定律，通过已知热化学方程式的加减运算，求目标反应的反应热并书写热化学方程式是高频考点。如 2024 年全国乙卷，给出多个与碳、氢化合物燃烧相关的热化学方程式，要求学生计算某新型燃料燃烧反应的反应热并写出热化学方程式，考查学生对盖斯定律的理解与运用能力。在备考时，学生需熟练掌握热化学方程式书写规则，如标明物质状态、反应热数值与符号、化学计量数与反应热的对应关系等。 1. 反应热的测量与计算：以中和热、燃烧热测定实验为载体，考查实验仪器使用、实验操作步骤、误差分析以及根据实验数据计算反应热。例如，在中和热测定实验中，涉及温度计、环形玻璃搅拌棒的使用，实验过程中对酸碱溶液浓度、体积的测量，以及如何通过温度变化数据计算中和热，同时要求学生分析实验中可能导致误差的因素，如热量散失、溶液混合不充分等。 （二）化学反应速率与化学平衡 1. 化学反应速率的影响因素及计算：考查学生对浓度、温度、压强、催化剂等外界因素影响化学反应速率规律的理解，以及运用化学反应速率公式进行相关计算。如 2023 年湖南卷选择题，给出不同条件下某化学反应的速率数据，要求学生判断改变的条件，这需要学生准确掌握各因素对反应速率影响的本质原因。在计算方面，常根据反应速率定义式 v = Δc/Δt（或用不同物质表示反应速率时的速率之比等于化学计量数之比）进行计算，如已知某时间段内反应物浓度变化，求该时间段内反应速率，或者根据不同物质反应速率关系，计算未知物质反应速率。 1. 化学平衡状态的判断与平衡移动原理：判断一个可逆反应是否达到平衡状态，涉及到正逆反应速率相等、各物质浓度保持不变、体系中某些物理量（如压强、气体密度、平均相对分子质量等）不再变化等多种判断依据，要求学生能根据具体反应特点灵活运用。对于化学平衡移动原理（勒夏特列原理），常考查温度、压强、浓度等因素改变时，平衡移动方向的判断以及对反应速率、反应物转化率、产物产率等的影响。如在合成氨反应中，升高温度平衡逆向移动，反应速率加快，但氨气产率降低；增大压强平衡正向移动，反应速率加快，氨气产率提高。2024 年新课标卷中，就以四羰基合镍制备高纯镍的反应为背景，考查温度、压强对化学平衡移动的影响，以及根据平衡体系中物质的量分数计算平衡转化率和平衡常数。 1. 化学平衡常数及相关计算：化学平衡常数（K）是衡量可逆反应进行程度的重要物理量，考查内容包括平衡常数表达式的书写、根据平衡浓度或分压计算平衡常数、利用平衡常数判断反应进行方向和计算反应物转化率等。例如，对于反应 aA (g) + bB (g) ⇌ cC (g) + dD (g)，其平衡常数表达式为 K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b（浓度平衡常数，若为气体反应，也可用分压平衡常数 Kp ，表达式中用气体分压代替浓度）。在计算时，常通过 “三段式” 法列出起始量、变化量、平衡量，再代入平衡常数表达式或转化率计算公式进行求解。如 2024 年全国甲卷中，给出甲烷溴化反应平衡时各物质的物质的量，要求学生计算反应的平衡常数，学生需先根据物质的量关系确定各物质的平衡浓度，再代入平衡常数表达式计算。 （三）电解质溶液 1. 弱电解质的电离平衡：考查弱电解质（如醋酸、一水合氨等）的电离平衡特点、影响电离平衡的因素（如温度、浓度、同离子效应等），以及电离平衡常数（Ka、Kb）的计算和应用。例如，加水稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度增大，但溶液中氢离子浓度减小；加入醋酸钠固体，由于同离子效应，醋酸电离平衡逆向移动。电离平衡常数可用于判断弱电解质的相对强弱、计算溶液中离子浓度等，如已知醋酸的电离平衡常数 Ka ，以及醋酸溶液的浓度，可计算溶液中氢离子浓度。 1. 盐类水解平衡：包括盐类水解的原理、水解规律（有弱才水解，越弱越水解，谁强显谁性）、影响盐类水解的因素（温度、浓度、外加酸碱等），以及水解平衡在生产生活中的应用（如明矾净水、泡沫灭火器原理等）。如在分析氯化铁溶液加热蒸干灼烧后产物时，需考虑氯化铁水解生成氢氧化铁和盐酸，加热促进水解，盐酸挥发，最终得到氧化铁。在考查水解平衡常数（Kh）时，常与电离平衡常数联系，通过水的离子积常数 Kw = Ka×Kh（或 Kw = Kb×Kh）进行相关计算。 1. 沉淀溶解平衡：主要考查沉淀溶解平衡的建立与移动、溶度积常数（Ksp）的表达式书写、计算及应用（如判断沉淀的生成、溶解与转化）。例如，向含有氯化银沉淀的溶液中加入碘化钾溶液，由于碘化银的溶度积常数小于氯化银，会发生沉淀转化，氯化银沉淀逐渐转化为碘化银沉淀。在计算方面，已知难溶电解质的溶度积常数和溶液中相关离子浓度，可判断是否有沉淀生成，如对于 A m B n 型难溶电解质，其溶度积常数表达式为 Ksp = [A^n +]^m [B^m - ]^n ，当离子积 Qc = [A^n + ]^m [B^m - ]^n > Ksp 时，有沉淀生成。 （四）电化学基础 1. 原电池原理及应用：考查原电池的构成条件、正负极判断、电极反应式书写、电子和离子移动方向，以及原电池在金属腐蚀与防护、化学电源等方面的应用。如常见的铜锌原电池，锌比铜活泼，锌作负极，发生氧化反应，电极反应式为 Zn - 2e - = Zn2 + ；铜作正极，溶液中的氢离子在正极得电子发生还原反应，电极反应式为 2H + + 2e - = H2↑。在化学电源中，如锂离子电池、燃料电池等，要求学生能根据电池工作原理分析电极反应、电池总反应，以及电池的充放电过程。 1. 电解池原理及应用：涉及电解池的构成、阴阳极判断、电极反应式书写、电解产物判断，以及电解原理在氯碱工业、电镀、金属精炼等方面的应用。以氯碱工业为例，电解饱和食盐水时，阳极氯离子失电子生成氯气，电极反应式为 2Cl - - 2e - = Cl2↑；阴极氢离子得电子生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，电极反应式为 2H2O + 2e - = H2↑ + 2OH - 。在电镀过程中，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，电镀液中含有镀层金属离子，通过电解使镀层金属离子在阴极上沉积形成镀层。 三、命题趋势洞察 （一）情境创设真实化 2025 年高考化学化学反应原理题目将更紧密联系生产生活实际、科研前沿成果等真实情境。如以新型能源开发（太阳能、氢能、燃料电池等）、环境保护（工业废气废水处理、二氧化碳捕集与转化）、新材料制备（纳米材料、超导材料等）为背景，考查学生在实际问题中运用化学反应原理知识分析、解决问题的能力。这要求考生平时关注科技发展动态，积累相关知识背景，提高知识迁移应用能力。 （二）知识考查综合化 化学反应原理各知识点之间以及与其他化学板块（如元素化合物、化学实验）的融合趋势将持续增强。例如，在化工流程题中，不仅考查化学反应原理中的反应热、化学平衡、电化学等知识，还会涉及元素化合物性质、化学实验操作（如物质的分离提纯、检验等）。在实验探究题中，可能结合化学反应速率和化学平衡原理，设计实验探究影响反应的因素，或者利用电化学原理设计实验装置。考生需要构建完整的化学知识体系，加强知识点之间的关联理解，提升综合运用知识的能力。 （三）思维能力要求提高 对学生的逻辑思维、创新思维和批判性思维能力考查力度加大。题目可能会出现信息新颖、思维跨度大的问题，如化学反应机理分析、多因素对反应影响的综合判断等。在化学反应机理题目中，常以图像、文字等形式给出复杂反应的历程，要求学生分析基元反应、过渡态、活化能等概念，并据此判断反应速率、反应热等相关问题。对于多因素影响反应的题目，需要学生综合考虑温度、压强、浓度、催化剂等多种因素对反应速率和平衡的影响，进行定性分析和定量计算，作出合理判断和决策。 （四）数学工具运用增多 在化学平衡常数计算、反应速率计算、电解质溶液中离子浓度计算等方面，对数学运算能力要求进一步提高。可能会出现涉及复杂数据处理、图表分析的题目，要求学生能够从图表中提取关键信息，运用数学方法进行数据处理和分析，建立数学模型解决化学问题。例如，根据化学平衡体系中各物质浓度随时间变化的图像，计算反应速率、平衡常数，或者通过数学公式推导不同条件下反应物转化率与平衡常数的关系等。 四、备考策略建议 （一）构建知识网络 以化学反应原理各核心知识点为节点，梳理知识点之间的内在联系，构建完整的知识网络。例如，以化学平衡为核心，将化学反应速率、平衡移动原理、平衡常数、转化率等知识点串联起来，理解它们之间相互影响、相互制约的关系。同时，将化学反应原理知识与元素化合物、化学实验等板块知识进行整合，形成融会贯通的化学知识体系，便于在解题时快速调用相关知识。 （二）强化题型训练 针对高考常见题型（选择题、填空题、简答题、实验题）进行专项训练，熟悉各类题型的命题特点、解题思路和方法技巧。在训练过程中，注重总结归纳，如选择题中常见的陷阱设置、简答题的答题规范、实验题的实验设计思路等。对于化学反应原理综合大题，要加强对题目信息的解读能力，学会将复杂问题分解为若干个简单问题，逐步分析解决。定期进行限时训练，提高解题速度和准确性，适应高考考试节奏。 （三）提升思维能力 通过分析化学反应机理、多因素影响反应等复杂问题，培养逻辑思维和创新思维能力。在学习过程中，多问几个为什么，尝试从不同角度思考问题，拓宽思维视野。对于一些易错、易混淆的知识点，进行批判性思考，分析错误原因，加深对知识的理解。同时，积极参加化学学科竞赛、研究性学习等活动，锻炼解决实际问题的能力，提升思维品质。 （四）加强数学应用 针对化学反应原理中涉及的数学计算问题，进行有针对性的练习，提高数学运算能力。掌握常见的数学方法在化学中的应用，如利用函数图像分析化学问题、通过列方程求解化学平衡相关量等。学会运用数学工具对实验数据、图表信息进行处理和分析，培养从数据中获取化学信息、建立数学模型解决化学问题的能力。 （五）关注社会热点 平时多关注与化学相关的社会热点问题，如能源危机、环境污染、科技创新等，了解这些热点背后的化学原理。通过阅读科普文章、学术论文、观看化学实验视频等方式，丰富知识储备，拓宽视野。将社会热点问题与化学反应原理知识相结合，思考如何运用所学知识解释和解决实际问题，提高知识的应用能力和对化学学科价值的认识。 2025 高考化学化学反应原理跟踪训练 1．[2024年新课标综合卷高考真题]（四羰合镍，沸点43 ℃）可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题： （1）Ni基态原子价电子的轨道表示式为________。镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为，镍原子半径为________。 （2）结构如图所示，其中含有σ键的数目为________，晶体的类型为________。 （3）在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，体积分数x与温度的关系如图所示。反应的________0（填“大于”或“小于”）。从热力学角度考虑，______________________有利于的生成（写出两点）。、100 ℃时CO的平衡转化率________，该温度下平衡常数________。 （4）对于同位素交换反应，20 ℃时反应物浓度随时间的变化关系为（k为反应速率常数），则反应一半所需时间________（用k表示）。 1．答案：（1）； （2）8；分子晶体 （3）小于；低温、高压；； （4） 解析：（1）Ni为28号元素，基态Ni原子的价电子排布式为，价电子的轨道表示式为；铜的晶胞结构类型为面心立方最密堆积，则镍也为面心立方最密堆积，晶胞体积为，则晶胞棱长为a，设镍原子半径为r，则，解得。 （2）单键为σ键，三键中含1个σ键和2个π键，由的结构可知，其中含有σ键的数目为8；沸点低，为分子晶体。 （3）由图可知，其他条件相同时，随着温度升高，平衡时的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，；该反应为气体分子数减小的放热反应，降低温度、增大压强，平衡均正向移动，均有利于的生成；增大压强，平衡正向移动，的体积分数增大，则对应压强为1.0 MPa，由图可知，、100 ℃时，的体积分数为0.9，设起始时CO的物质的量为4 mol，达到平衡时转化的CO为，列三段式： 则，解得，所以CO的平衡转化率为；达到平衡时的体积分数为0.9，分压为0.9 MPa，CO的体积分数为0.1，分压为0.1 MPa，则平衡常数。 （4）设初始时的浓度为c，其反应一半时剩余浓度为，由题给公式可知，，解得，即反应一半所需时间为。 2．[2024年全国甲卷高考真题]甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯（）的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式： 计算反应的_______。 （2）与反应生成，部分会进一步溴化。将和通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系如图（假设反应后的含碳物质只有、和）。 （ⅰ）图中的曲线是_________（填“a”或“b”）。 （ⅱ）560 ℃时，的转化_________，_________mmol。 （ⅲ）560 ℃时，反应的平衡常数_________。 （3）少量可提高生成的选择性。500 ℃时，分别在有和无的条件下，将和通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量随时间的变化关系见下图。 （ⅰ）在11~19 s之间，有和无时的生成速率之比_________。 （ⅱ）从图中找出提高了选择性的证据：_________。 （ⅲ）研究表明，参与反应的可能机理如下： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据上述机理，分析提高选择性的原因：__________________。 2．答案：（1）-67 （2）（ⅰ）a （ⅱ）80%；7.8 （ⅲ）10.92 （3）（ⅰ）1.5 （ⅱ）有时，的量明显提高，的量降低，且约7.5 s后，体系中的量高于的量； （ⅲ）产生的·I可将反应后的含碳物质经过反应②、③转化为；而反应过程中生成的·Br可继续与经过反应④、⑤又生成 解析：（1）根据盖斯定律，目标反应=第一个反应×3+第二个反应，则。 （2）（ⅰ）由可知，升高温度，该反应的平衡逆向移动，增大，减小，故图中的曲线是a。 （ⅱ）根据题图可知，560 ℃时，平衡时，则的转化率，的转化量为6.4 mmol，故进一步溴化的的物质的量为，则进一步溴化生成的HBr的量为1.4 mmol，故。 （ⅲ）假设与反应生成平衡后再进一步溴化，根据题图中的数据，并结合（ⅱ）的分析，列三段式： 该反应为气体分子数不变的反应，可用物质的量来计算平衡常数，则。 （3）（ⅰ）根据图中关于的数据可得，，，则。 （ⅱ）由题图知，有时，的量明显提高，的量降低，且约7.5 s后，体系中的量高于的量，故提高了的选择性。 （ⅲ）产生的·I可将反应后的含碳物质经过反应②、③转化为；而反应过程中生成的·Br可继续与经过反应④、⑤生成，提高了生成的的量，减少了的量，从而提高选择性。 3．[2023年新课标综合卷高考真题]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： （1）根据图1数据计算反应的__________。 （2）研究表明，合成氨反应在催化剂上可能通过图2机理进行（*表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的）。判断上述反应机理中，速率控制步骤（即速率最慢步骤）为__________（填步骤前的标号），理由是____________________。 （3）合成氨催化剂前驱体（主要成分为）使用前经还原，生成包裹的。已知属于立方晶系，晶胞参数，密度为，则晶胞中含有的原子数为__________（列出计算式，阿伏伽德罗常数的值为）。 （4）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为，另一种为。（物质i的摩尔分数：） ①图中压强由小到大的顺序为___________，判断的依据是___________。 ②进料组成中含有情性气体的图是___________。 ③图3中，当、时，氮气的转化率__________。该温度时，反应的平衡常数__________（化为最简式）。 3．答案：（1） （2）(ⅱ)；在化学反应中，氮氮三键的键能最大，使其断裂需要的能量最多 （3） （4）①；工业合成氨为气体分子数减小的反应，增大压强其平衡正向移动，温度相同时，压强越大，平衡时氨的摩尔分数越大 ②图4 ③33.33%； 解析：（1）该反应的断裂旧键吸收的总能量-形成新键释放的总能量。 （2）根据图1能量转换关系可知，键能：键键，断裂键需要吸收的能量最多，结合图2反应机理知，步骤（ⅱ）为该反应的速率控制步骤。 （3）晶胞参数，则晶胞体积为，晶体密度为，则晶胞质量为，设晶胞中Fe原子数为N，则是。 （4）①工业合成氨为气体分子数减小的反应，当温度相同时，压强越大，平衡时混合气体中氨的摩尔分数越大，结合图3或图4均能得出压强由小到大的顺序为。②Ar不参与化学反应，含Ar的进料组成中的分压较小，导致平衡时混合气体中氨的摩尔分数减小，结合两图可知，图4表示进料组成中含有Ar的图像。③结合，以及图3对应的进料气的组成，设进料气中和分别为和，设达平衡时的转化量为，列三段式： 则根据得，解得，则的转化率。此时对应的平衡分压分别为，则，整理并代入得。 4．[2023年全国乙卷高考真题]硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。 回答下列问题： （1）在气氛中，的脱水热分解过程如图所示： 根据上述实验结果，可知_______，_______。 （2）已知下列热化学方程式： 则的______。 （3）将置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应： 平衡时的关系如下图所示，660 K时，该反应的平衡总压________kPa、平衡常数_______。随反应温度升高而________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （4）提高温度，上述容器中进一步发生反应，平衡时_______（用表示）。在929 K时，，则__________kPa，________kPa（列出计算式）。 4．答案：（1）4；1 （2） （3）3.0；2.25；增大 （4）；46.26； 解析：（1）由图可知，即7个结晶水完全失去时失重比为45.3%，则失重比为19.4%时，失去的结晶水数目为，故，同理可推出。 （2）将题中反应依次编号为①、②、③，已求得，则根据盖斯定律，由①+③②可得。 （3）由反应（Ⅰ）可知平衡体系中，则由图可知，660 K时，该反应的平衡总压。。由图可知，随反应温度升高增大，则增大。 （4）综合可知，平衡时的为反应（Ⅱ）生成的的分压，而反应（Ⅱ）中和的化学计量数之比为2:1，故。，则。 5．[2023年全国甲卷高考真题]甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题： （1）已知下列反应的热化学方程式： ① ② 反应③的_______，平衡常数______（用、表示）。 （2）电喷雾电离等方法得到的（、、等）与反应可得。与反应能高选择性地生成甲醇。分别在300 K和310 K下（其他反应条件相同）进行反应，结果如下图所示。图中300 K的曲线是______（填“a”或“b”）。300 K、60 s时的转化率为______（列出算式）。 （3）分别与、反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示（两者历程相似，图中以示例）。 （ⅰ）步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是_________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 （ⅱ）直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则与反应的能量变化应为图中曲线__________（填“c”或“d”）。 （ⅲ）与反应，氘代甲醇的产量_______（填“>”“=”或“<”）。若与反应，生成的氘代甲醇有__________种。 5．答案：（1）-307； （2）b； （3）（i）Ⅰ （ⅱ）c （ⅲ）<；2 解析：（1）根据盖斯定律，反应③=（②-①），则反应③的，。 （2）由原子守恒知，为定值，随反应的进行，减少，减小，温度越高，反应速率越快，反应相同时间时，对应的越大，故曲线b表示300 K时的曲线，设起始时，则反应过程中始终为，300 K、60 s时，即，则此时，的转化率为。 （3）（ⅰ）结合图示转化可知，步骤Ⅰ中、转化为，C—H键断裂，形成O—H键，涉及氢原子成键变化，步骤Ⅱ中转化—为和，M—O键、M—C键断裂，形成C—O键，不涉及氢原子成键变化。 （ⅱ）由题意可知，与的反应比与的反应慢，反应的适度能越大，反应速率越慢，故与反应的能量变化对应图中曲线c。 （ⅲ）由（ii）中信息可知，中C—H键比C—D键更易断裂，更易生成，产量更大；结合图中化学键变化情况可知，与反应可生成和两种产物。 6．[2022年全国乙卷高考真题]油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，要回收处理并加以利用：回答下列问题： （1）已知下列反应的热化学方程式: ① ② ③ 计算热分解反应④的_______________。 （2）较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是:利用反应④高温热分解。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是______，缺点是_______________。 （3）在1470 K、100 kPa反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为_______________，平衡常数_______________kPa。 （4）在1373 K、100 kPa反应条件下，对于分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。 ①越小，平衡转化率_______________，理由是_______________。 ②对应图中曲线_____,计算其在0-0.1 s之间，分压的平均变化率为________________。 6.（1）答案：170 解析：根据盖斯定律，反应，故。 （2）答案：副产物氢气可作燃料；耗能高 解析：相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是得到燃料、不产生污染物；缺点是反应需要高温，耗能较大。 （3）答案：50%；4.76 解析：由反应④可知，，平衡时混合气中与的分压相等，则平衡转化率为50%。设起始时，列三段式如下： 平衡时的物质的量分数分别为， 则。 （4）答案：①越高；为气体分子数增大的反应，总压不变，越小，越小，越有利于平衡正向移动，故平衡转化率越高 ②d；24.9 解析：①为气体分子数增大的反应，越小，总压不变，越小，越有利于平衡正向移动，平衡转化率越高。②结合①中分析，对应图中曲线d。由图象可知，0~0.1 s内分解了24%，设起始时，列三段式如下： 的起始分压是，平衡时的分压为，故分压的平均变化率为。 7．[2022年全国甲卷高考真题]金属钛（Ti）在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石（）转化为，再进一步还原得到钛。回答下列问题： （1）转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： （ⅰ）直接氯化：， （ⅱ）碳氯化：， ①反应的为_________，=_________Pa。 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”）。 （2）在，将以物质的量比1:2.2:2进行反应。体系中气体平衡组成比例（物质的量分数）随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①反应的平衡常数=_______Pa。 ②图中显示，在200 ℃平衡时几乎完全转化为，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是__________。 （3）碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于“固一固”接触的措施是__________。 7.（1）答案：①-223； ②碳氯化反应相当于在直接氟化反应中加入碳，在高温下碳与反应，降低生成物的浓度，使直接氯化反应平衡向右移动或碳氯化反应是放热的熵增反应 ③向左；变小 解析：①根据盖斯定律，（ⅱ）中热化学方程式-（ⅰ）中热化学方程式得出；。 ③对于碳氯化反应，反应后气体体积增大，故增大压强，平衡向左移动；该反应是放热反应，温度升高，平衡向左移动，平衡转化率变小。 （2）答案：；中原子间的化学键键能大，断键需要的能置较大，反应的活化能较大或升高温度可以提高反应速率 解析：①1400 ℃时CO占气体总量的0.6，占气体总量的0.05,。 （3）答案：将固体粉碎并混合均匀，通入使固体呈“沸腾”状态 解析：碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于-C“固一固”接触的措施是将固体粉碎并混合均匀，再将通入使固体呈“沸腾”状态（在沸腾炉中进行反应）。 8．[2024年黑龙江、吉林、辽宁高考真题]为实现氯资源循环利用，工业上采用催化氧化法处理废气： 将和分别以不同起始流速通入反应器中，在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应，通过检测流出气成分绘制转化率曲线，如图所示（较低流速下转化率可近似为平衡转化率）。 回答下列问题： （1）__________0（填“>”或“<”）；__________℃。 （2）结合以下信息，可知的燃烧热__________。 （3）下列措施可提高M点转化率的是__________（填标号）。 A.增大的流速 B.将温度升高40 ℃ C.增大 D.使用更高效的催化剂 （4）图中较高流速时，小于和，原因是______________________________。 （5）设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数__________。（用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算） （6）负载在上的催化活性高，稳定性强，和的晶体结构均可用下图表示，二者晶胞体积近似相等，与的密度比为1.66，则的相对原子质量为__________（精确至1）。 8．答案：（1）<；360 （2）-285.8 （3）BD （4）反应未达到平衡，温度低，反应速率慢，且反应物在催化剂表面接触时间短，相同时间内HCl的转化率低 （5）6 （6）101 解析：（1）该反应反应后气体分子数减少，。该反应为放热反应，达到平衡后，其他条件不变时，升高温度，平衡逆向移动，HCl的平衡转化率降低，由题图知，较低流速下，时HCl的转化率最大，故。 （2）将题中已知反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①-②+③可得： ，故的燃烧热。 （3）由题图可知，增大HCl的流速，HCl的转化率降低，A错误；将温度升高40 ℃，即升温至400 ℃，由题图可知，HCl的转化率增大，B正确；增大，HCl的转化率减小，C错误；M点该反应未达到平衡，使用更高效的催化剂，可以加快反应速率，提高HCl的转化率，D正确。 （4）图中较高流速时，反应未达到平衡状态，温度低，反应速率慢，且较高流速时，反应物在催化剂表面接触时间短，故HCl的转化率低。 （5）N点起始时，HCl的平衡转化率为80%，设起始时HCl、的物质的量均为1 mol，列三段式： 则该温度下反应的平衡常数。 （6）二者晶体结构相同，晶胞体积近似相等，则二者密度之比等于摩尔质量之比，设Ru的相对原子质量为，则，解得。 9．[2024年甘肃高考真题]是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 （1）由制备： 已知 时，由制备硅________（填“吸”或“放”）热________。升高温度有利于制备硅的原因是________。 （2）在催化剂作用下由粗硅制备：。，密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示： ①，经方式________处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率________。 ②当反应达平衡时，的浓度为________，平衡常数K的计算式为________。 ③增大容器体积，反应平衡向________移动。 9．答案：（1）吸；587.02；该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅 （2）甲；；0.1952；；逆反应方向 解析：（1）由题给热化学方程式：①，；②，；则根据盖斯定律可知，①+②，可得热化学方程式，，则制备56gSi，即2molSi，需要吸收热量为；该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅。 （2）①由转化率图像可知，0-50min，经方式甲处理后反应速率最快；经方式丙处理后，50min时的转化率为4.2%，反应的的物质的量为0.1mol×4.2%=0.0042mol，根据化学化学计量数可得反应生成的的物质的量为，平均反应速率；②反应达到平衡时，的转化率为14.6%，列出三段式为： 当反应达平衡时，的浓度为，平衡常数的计算式为；③增大容器体积，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即反应平衡向逆反应方向移动。 10．[2024年贵州高考真题]在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ. ⅱ. 回答下列问题： （1）反应ⅰ在1000K时_______（选填“能”或“不能”）自发进行。 （2）已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的_______（用含的代数式表示）。 物质 a b c （3）受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是_______。 （4）对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为_______，理由是_______。 pH 平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/% 2.4 9.60 5.35 40.75 4.0 9.80 4.60 45.85 7.0 9.25 4.05 46.80 10.0 10.45 6.45 33.10 12.0 9.95 4.10 49.45 （5）下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，则的平衡转化率为_______，平衡常数=_______（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，列出计算式即可）。 （6）引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下： （两个反应可视为同级数的平行反应） 对于同级数的平行反应有，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，为反应活化能，为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知，若要提高苯的产率，可采取的措施有_______。 10．答案：（1）能 （2）6a-b-9c （3）反应ⅰ有积炭生成，随着反应的进行，生成的积炭逐渐增多，覆盖在催化剂表面，使催化剂催化性能逐渐降低，化学反应速率减小 （4）10.0；pH=10.0时，产物中积炭平均含量最低，平均转化率最大，芳烃平均产率最高 （5）20%；或 （6）适当降低温度，加入合适的催化剂（合理即可） 解析：（1）反应ⅰ.，在1000K时，，故反应ⅰ在1000K时能自发进行。 （2）ⅱ. 由题给数据可得出以下热化学方程式： ③ ④ ⑤ 依据盖斯定律，将反应③×6-④-⑤×9得，反应ⅱ的。 （3）由于反应ⅰ生成固态炭，会覆盖在催化剂表面，从而减小气体与催化剂的接触面积，因此随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低。 （4）比较表中数据可以看出，pH=10.0时，平均转化率为最大值10.45%，芳烃平均产率为最大值6.45%，产物中积炭平均含量为最小值33.10%，所以最佳pH为10.0。 （5）下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，设起始时的物质的量为1mol，的物质的量为5mol，参加反应的物质的量为，则可建立如下三段式： 依题意，，解得，平衡时，，，，，则的平衡转化率为=20%，平衡常数或。 （6）已知，，则温度降低，增大，可提高苯的产率；加入合适的催化剂，选择性降低，加快生成苯的速率，提高苯的产率。所以若要提高苯的产率，可采取的措施有：适当降低温度，加入合适的催化剂（合理即可）。 11．[2024年广西高考真题]二氯亚砜（）是重要的液态化工原料。回答下列问题： （1）合成前先制备。有关转化关系为： 则的_______。 （2）密闭容器中，以活性炭为催化剂，由和制备。反应如下： Ⅰ Ⅱ ①反应Ⅱ的（K为平衡常数）随（T为温度）的变化如图，推断出该反应为_______（填“吸热”或“放热”）反应。 ②466K时，平衡体系内各组分的物质的是分数随的变化如图。 反应Ⅱ的平衡常数_______（保留1位小数）。保持T和不变，增大平衡转化率的措施有_______（任举一例）。 ③改变T，使反应Ⅱ的平衡常数，导致图中的曲线变化，则等于的新交点将出现在_______（填“d、e、f”或“g”）处。 （3）我国科研人员在含的溶液中加入，提高了电池的性能。该电池放电时，正极的物质转变步骤如图。其中，的作用是_______；正极的电极反应式为_______。 11．答案：（1）-50 （2）放热；32.4；移走或加入；d （3）催化作用； 解析：（1）由盖斯定律可知，的结变为 ，则的； （2）①由图可知反应П的与成正比，则温度升高即减小随之减小，那么K值减小，平衡逆向移动，反应开为放热反应； ②由图可知，时，平衡体系物质的量分数，由于为非可逆反应，故应完全转化，即平衡体系中不存在，则 ，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，则平衡常数可用物质的量分数代替计算，反应正的平衡常数；保持T和不变，减小生成物浓度或加入其他反应物均能使平衡正移，增大平衡转化率的措施有移走或加入； ③反应Ⅱ为放热反应，改变T，使反应Ⅱ的平衡常数，其平衡常数减小，则为升高温度，反应逆向移动，使得含量减小、增加，则图中等于的新交点将会提前，出现在d处； （3）由图可知，在反应中被消耗又生成，作用是催化作用；放电时，正极上得到电子发生还原转化为，正极电极反应为：。 12．[2024年安徽高考真题]乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】 （1）氧化脱氢反应： 计算： __________。 （2）直接脱氢反应为，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则________0（填“>”“<”或“=”）。结合该图。下列条件中，达到平衡时转化率最接近40%的是__________（填标号）。 a. b. c. （3）一定温度和压强下、反应ⅰ 反应ⅱ （远大于） （是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数） ①仅发生反应ⅰ时。的平衡转化宰为25.0%，计算__________。 ②同时发生反应ⅰ和ⅱ时。与仅发生反应ⅰ相比，的平衡产率_________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【乙烷和乙烯混合气的分离】 （4）通过修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现和混合气的分离。的__________与分子的π键电子形成配位键，这种配位健强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离和的优点是____________________。 （5）常温常压下，将和等体积混合，以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度与进口浓度（）之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是__________（填标号）。 A.前30 min，两种气体均未被吸附 B.p点对应的时刻，出口气体的主要成分是 C.a~b对应的时间段内，吸附的逐新被替代 12．答案：（1）-566 （2）>；b （3）①0.067；②增大 （4）空轨道；选择性好、可重复使用 （5）BC 解析：（1）由盖斯定律可知，目标反应=第1个反应-2×第2个反应，则。 （2）由题图知，压强一定时，温度越高，平衡转化率越高，则升温平衡正向移动，该反应的正反应为吸热反应，。平衡转化率接近40%的曲线应介于平衡转化率为20%与50%的曲线之间，a项代表的点在20%线左侧，b项代表的点位于20%线与50%线之间，c项代表的点在50%线与80%线之间，故b符合题意。 （3）①设初始投入的物质的量为1 mol，且仅发生反应ⅰ，结合的平衡转化率为25.0%列出三段式： 平衡时体系中总物质的量为，则的物质的量分数分别为，代入平衡常数表达式得：。②同时发生反应ⅰ和ⅱ，可看作反应ⅰ平衡之后，再开始反应ⅱ，最终两者均达到平衡。反应ⅱ按1:1消耗了反应ⅰ的反应物、产物，设最终消耗量均为，则、分别剩余。由于反应ⅱ是一个反应前后气体分子数不变的反应，平衡时总物质的量仍为1.25 mol，则、的物质的量分数分别为。假设平衡时仍为0.25 mol，则其物质的量分数仍为。将三者的物质的量分数代入浓度商表达式：。由于，因此，则反应ⅰ的平衡正向移动，生成更多的，因此的平衡产率会增大。 （4）通常配位键的形成需要一方提供孤电子对，另一方提供空轨道。与形成配位键时，提供了π键中的一个共用电子对，提供空轨道。该分子筛与可形成配位键，强于其与之间的范德华力，因此该分子筛可以高选择地吸附分子，而不吸附分子。由于该配位键弱于共价键，则在一定条件下容易发生脱附，再生的分子筛可重复利用，故其优点是选择性好、可重复使用。 （5）前30 min，两种气体出口浓度与进口浓度之比为0，说明两者的出口浓度均为0，两种气体均被完全吸附，A错误；进口处和等体积混合，点对应时刻，，说明出口浓度，即出口浓度与进口气体主要成分是，B正确；a点处的，出口浓度与进口浓度相等，说明此时吸附剂对饱和，a~b对应时间段内，，出口浓度大于进口浓度，说明已吸附的被释放，与此同时，的，出口浓度小于进口浓度，说明仍在吸收，结合a点处吸附剂对已经饱和可知，a~b对应时间段内，已吸附的逐渐被替代，C正确。 13．[2024年江西高考真题]石油开采的天然气含有。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。和重整制氢的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）分子的电子式为_______。 （2）反应Ⅳ：_______kJ/mol。 （3）保持反应器进料口总压为100kPa．分别以8kPa、24kPa（He作辅气）与25kPa、75kPa进料。平衡转化率与温度的关系如图1，含有He的曲线为_______，理由是_______。 （4）假设在10L的恒温刚性容器中，通入0.3mol和0.15mol发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，起始总压为。和的转化率与时间的关系如图2，0～5min内的化学反应速率为_______mol/（L•min）；5min时，容器内总压为_______。 （5）假设和的混合气体在某固体催化剂上的吸附服从Langmuir等温吸附（吸附分子彼此不发生相互作用，且气体分子为单分子层吸附）。吸附等温式为：。其中a是气体的吸附系数，是气体在固体表面的饱和吸附量（标态），P是气体的分压，V是气体分压为P时的平衡吸附量（标态）。在一定温度下，的吸附系数是的4倍，当的分压为2MPa及4MPa，和的分压相同时，平衡吸附量分别为0.6和0.8（已换算成标态），则的吸附系数为______。 （6）与传统天然气制氢中需要脱硫将转化为硫黄和水相比，上述方法优点是_______。 13．答案：（1） （2）+11 （3）M；总压一定，充入氦气，反应物分压减小，相当于减压，反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，平衡转化率增大 （4）； （5）0.4 （6）得到了综合利用，3步反应均生成了 解析：（1）为共价化合物，其电子式为。 （2）根据盖斯定律可知，反应Ⅱ+Ⅲ-Ⅰ=Ⅳ，则； （3）保持反应器进料口总压为100kPa。分别以(He作辅气)与、进料。平衡转化率与温度的关系如图1，含有He的曲线为M，理由是总压一定，充入氦气，反应物分压减小，相当于减压，反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，平衡转化率增大 （4）由图可知，内消耗的为，消耗的为0.03mol，根据氢原子守恒，则生成的物质的量为，内的化学反应速率为；设反应Ⅰ转化了，则反应近转化了，反应Ⅰ转化了，反应两转化了，列三段式有 ，5min时，，，，，，，起始总压为，气体总量为0.45mol，根据压强之比等于物质的量之比，可得5min时，容器内总压为； （5）根据题意可知方程：①， ，联立方程与②，解得：； （6）与传统天然气制氢中需要脱硫将转化为硫黄和水相比，上述方法优点是得到了综合利用，3步反应均生成了。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$