专项突破10 化学反应原理综合题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修1（苏教版2019)

3.(1)①2Cr20片+35203+10H一4C+6S0房+5H20②酸性过： 强，焦亚硫酸钠发生分解，并与H反应生成SO,逸出.除铬率下降 ③5(2)①溶解氧与纳米铁反应生成的铁氧化物阻碍了反应进行， 通人的N,能将溶解氧排出②低于25℃时，温度过低，反应速率 慢：高于25℃时，温度升高不利于C(M)吸附，导致去除率下降 (3)①4K,c0,+40电2K,c0,+2,1+0,t+4K0H@号 解析：由题给流程图可知，向废水中加人硫酸溶液调节H为2.5，将 溶液中的络酸根离子转化为重络酸根离子，向反应后的溶液中先加 入焦亚硫酸钠，将溶液中的重铬酸根离子转化为铬离子，再加人石灰 乳，将溶液中的铬离子转化为氢氧化铬沉淀，从而使废水达标排 放。(1)①由分析可知，反应池中发生的反应为酸性条件下重铬酸 根离子与焦亚硫酸根离子反应生成铬离子，硫酸根离子和水，反应的 离子方程式为2Cx,03+3S,02+10H'一4C++6S0+5H,0:②油 题意可知，焦亚硫酸根离子酸性条件下易转化为亚硫酸氢根离子和 亚硫酸根离子，若溶液pH小于25，亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子 会与氢离子反应生成二氧化硫气体逸出，导致溶液中的重铬酸根离 子不能充分反应，使得除铬率下降：③由溶度积可知，溶液中铬离子 浓度小于1×103ol·L1时，溶液中氢氧根离子浓度大于 31.0x10亚 √1.0x10al,L1=1×10-”mal·L1,则溶液pH大于5。 (2)①由图可知，废水中的溶解氧与纳米铁反应生成的铁氧化物阻 碍了沉淀的生成，会使去除率降低，通人的氨气能将溶解氧排出，所 以通人氮气的去除率远高于未通氨气的：②温度在25℃时，去除率 最高是因为低于25℃时，温度过低，反应速率慢：高于25℃时，温度 升高不利于C(M)吸附，导致去除率下降。(3)由图可知，惰性电极 是电解池的阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和 氢离子，放电生成的氢离子使溶液中的铬酸根离子转化为重铬酸根 离予，不锈钢电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成 氢气和氢氧根离子，阳极区的钾离子通过钾离子交换膜进人阴极区 得到K0L,则总反应的化学方程式为4K,C0,+4,0通电 2K2C20,+2H2T+021+4K0H,由方程式可知，电解一段时间后，阳 极区溶液中K的物质的量由amol变成bmol时，生成的重铬酸钾的 物质的量为宁ml。 4.(1)粉碎合金或适当升高温度或适当增加酸溶液浓度或延长溶浸时 间C(2)25℃、c(C)=10-2mo·L1(3)提供酸性环境，加快 置换速率(4)3Pt+18HCl+4HN03一3H2P1Cl。+4N0↑+8H20 (5)通入空气并加热硝酸会直接与草酸发生氧化还原反应，浪费 原料(6)2HAuC4+3H,C,042Au+6C02↑+8HC1 解析：由题给流程可知，向粗银合金中加入硝酸溶液溶浸，将银转化 为硝俊银，过滤得到硝酸银溶浸液和合金：向溶浸液中加人氯化钠溶 液，将溶液中的银离子转化为氯化银沉淀，过滤得到氯化银：向氯化 银中加入锌和硫酸溶液，使氯化银转化为银，过滤得到银粉：向合金 中加人王水，将金、铂溶解得到含有HAuC4、H2P1Cl。的溶液，向溶液 中通入空气并加热赶走溶液中过量的硝酸，向赶硝后的溶液中加人 草酸溶液，将溶液中的HACl4转化为金，过滤得到金粉和含有 H,PCL。的溶液。(1)粉碎合金、适当升高温度、适当增加酸溶液浓 度、延长溶浸时间等措施能提高溶浸效率：由分析可知，向粗银合金 中加人硝酸溶液溶浸的目的是将银转化为硝酸银，故选C。(2)由图 可知，25℃时氯离子浓度为102m%l·L1时，溶液中银离子浓度最 小，所以沉银所需最佳条件为25℃、c(C)=10~2mol·L1。(3)由 分析可知，置换时加人锌和硫酸溶液的目的是使氯化银转化为银，其 中加人硫酸溶液的作用是提供酸性环境，加快置换速率。(4)由题 给信息可知，溶浸2过程中铂与王水的反应为铂与王水反应生成 H2PC6、一氧化氮和水，反应的化学方程式为3Pt+18HC+4HNO, 专项练参考答案 一3H2PCl。+4N0↑+8H20。(5)由分析可知，赶硝的操作为向溶 液中通入空气并加热赶走溶液中过量的硝酸，赶硝的目的是防止硝 酸直接与草酸发生氧化还原反应，浪费原料。(6)由分析可知，还原 时加入草酸溶液的目的是将溶液中的HA如C4转化为金，反应的化学 方程式为2 HAuCl4+3H2C,04一2Au↓+6C02↑+8HCl。 专项突破10化学反应原理综合题 1.(1)△H-AH,-△H(2)①CH,c00H+CH,CH,0H CH,C00CH2CH,+H0②BC(3)①a>b>c放热a>b>0 1 ×13 ② 3 15×1）210.3 解析：(1)要得出Ag(aq)+C(aq)一AgC1(s)的格变，根据图中转 化关系，结合盖斯定律，可得△H=△H1-△H2-△H3。(2)①根据有机 反应机理转化图可知，该反应是乙酸与乙醇（带示黥原子）发生酯化 反应，化学方程式为CH,C0OH+CH,CH,”OH巴 CH,C01OCH2CH3+H20:②H'是反应的催化剂.不是反应物，A错 误：H+为反应的催化剂，可以增大反应速率，B正确：根据转化图像分 析，H在此反应中起到了催化作用，不能使平衡发生移动，C正确：若 该反应在溶液中进行，增压不能增大反应速率，D错误。(3)①该反 应正向是气体体积减小的反应，图中定温度，从下往上看，C02的转 化率增大，说明平衡正向移动，向气体体积减小的方向移动即加压， 压强从大到小的厦序为a>b>©。随着温度的升高，二氧化碳的平衡 转化率在降低，说明正反应是放热反应。此图像可以理解为C02物 质的量不变、温度不变的情况下，H2的量不断增加，平衡正向移动， [n(H2)1 C02转化率不断增大，因此氢碳比 【n(co2) 从大到小的顺序为a> b>c。②若d点时氢碳比为3：1，假设氢气为3ml,二氧化碳为 1mol,列出三段式开展计算： 2C0,(g)+6H,(g→CH,0CH(g)+3H,0(g) 开始量/mol 1 3 0 0 2 1 反应量/mol 3 3 剩余量/mol 1 1 3 3 由于密闭容器体积是1L,所以其平衡常数计算过程为= 3* =3。③由碳酸钠溶液的水解常数人-元 =2×10，得 c(OH)·c(HCO3) =2×10mol·L',因为c(HC05):c(C0片)= c(C0片) 1:1.所以c(0H)=2×104m0l·L1,则溶液pH=10.3。 2.(1)6(2)5.12(3)①正2②NH:的物质的量增多，S02-2e+ 4NH3·H20一S02+4NH:+2H20,每有4mlNH:生成，会 有2mlNH通过阳离子交换膜迁移到正极区③0.9 解析：(1)根据各元素化合价变化.反应中还原剂较多，可通过氧化 剂02来计算，0从0价变为-2价，每消耗1m0l碳原子同时会消耗 1.5mol02,故转移6mle。(2)随着温度升高，反应i、ⅲ平衡均 逆向移动，S0,平衡转化率逐渐降低，C0S与S的平衡选择性之和是 1,则L1表示S02平衡转化率。1400K下，C0S与S的平衡选择性 均是50%，S02平衡转化率是80%，假设初始S02是1l,C0 是3mol,转化的S02的物质的量是1mol×80%=0.8mol.由于反应 ⅱ反应前后气体化学计量数相同，所以可假设初始充人n(S02)= 1mol,n(C0)=3mol。列式如下： 黑白题63 S0,(g)+2C0(g)=s(g)+2C02(g) △n/mol0.4 0.8 0.4 0.8 S02(g)+3C0(g)=C0S(g)+2C02(g) △n/mol0.4 1.2 0.4 0.8 平衡时n(S02)=0.2mol,n(C0)=1mol,n(S)=0.4mol,n(C02)= 1.6ml,故反应i的平衡常数K-04x1.6 0.2×12 =5.12。(3)S02有还原 性，在反应中失电子，故右侧电极为负极，S02失电子后转化为硫酸 根离子，考虑到电解质溶液为NH,·H20-(NH4)2S0,缓冲溶液，故 负极电极反应式为S02-2e+4NH3·H20一S0好+4NH+2H20, 则四氧化三铁电极为正极：①由于使用阳离子交换膜，所以N时 向正极区（左）移动，形成(NH)2Fe(S04)2;②S02-2e+4NH3 H20S0}+4NHg+2H20,每有4 mol NH1生成，会有2 mol NH 通过阳离子交换膜迁移到正极区：③NH3·H20的电离量与NH的 水解量对比与二者的初始量都可以忽略不计，所以认为二者初始浓 度即为平衡浓度。K=e(NH)·c(0H) c(NH3·H20) ,代人K。=1.8×105 e(NH) 与e(0H)=103mol·L-1,得 (NH·,0)=18,则 n[(NH)2SO] n(a,·a,00.9。 3.(1)-48.9k·mml1低温(2)增大(3)①H20②29.6%50 38.6(4)增大压强 解析：(1)根据反应1：C02(g)+H2(g)一C0(g)+H20(g) △H,=+41.1J·m%和反应i:C0(g)+2H2(g)-CH,0H(g） △H2=-90.0kJ·ml1,得反应i:C02(g)+3H2(g)CH30H (g)+H20(g),则△H3=4H+△H2=-489k·mo1,该反应的△H< 0,4S<0,由4H-TAS<0得该反应在低温下正向自发进行。(2)当反 应1处于平衡时，则正反应速率等于逆反应速率，即"正=迷， k正 kE·c(c0)·e(h)=k经·c(C0）·e(,0), c(C0)·c(H20) (C0,)·c(H)K,反应1的4H>0,正反应为吸热反应，升高温 度，则化学平衡常数K增大，故三增大。(3)达到平衡时，反应 ⅱ、而同时存在。升高温度，反应正向进行，反应ⅱ逆向进行，均为 生成C0的方向，则C0的物质的量分数增加，故X表示C0:反应ⅱ 反应ⅲ均逆向进行，则CH,OH的物质的量分数诚少：反应1正向进 行，则H20的物质的量增多，而反应逆向进行，则H20的物质的量 减少，故H20的减少程度比CHOH的诚少程度小，故Y为CH3OH Z为H20。根据图中270℃时，C0和CH,0H的物质的量分数相等， 可知参加反应的C02有50%转化为CH,0H、50%转化为C0,故 CH,0H的选择性为50%：设反应达平衡后，n(C02)=m,n(H3)=y, n(C0)=x,n(H20)=:,n(CH,0H)=x,依据碳元素和氢元素守恒 则有 m+x+x=1mol① ytz+2x=3mol② 依据a点和©点分别列式，得 y =0.653③ m+y+x+z+x =0.08④ m+y+x+:+x 依据C0或CH,0H的选择性为50%，则有，￥一×100%=50%⑤ 1 mol-m 4 19 联立①②③④⑤解得x= 27 mol:m= 27 mal:y=65 8 7mols7 mol, 8 则C0,的平衡转化率为2×10%=7×100%=29.6% 反应C0(g)+H20(g)一一C02(g)+H2(g)各物质的计量数均为1，则： 选择性必修第一册·SJ 1965 n(C02)·n(H2）2727 K=K=a(CO)·n(H,O4x8 =38.6。(4)反应i为吸热反 2727 应，反应前后气体分子数不变，反应ⅱ、反应ⅲ均为放热反应，反应前 后气体分子数减小，若升高温度，反应1正向移动，C02的平衡转化 率增大，但生成CH,OH的反应ⅱ、反应ⅲ均逆向移动，C02的平衡转 化率和甲醇的选择性均下降：降低温度，不利于提高C02的平衡转 化率：增大压强，能同时增大C02的平衡转化率和甲醉的选择性：合 适的催化剂只能提高甲醇的选择性，不能改变C02的平衡转化率。 4.(1)①向右2增大3增大④减小(2)-41.2(3)> (4)①b②14 解析：(1)①该反应为吸热反应，升温，平衡向右移动：②CH,OH(g)+ H,0(g)2C0(g)+4H(g)是气体体积增大的反应，增大压强，平 衡逆向移动，但新平衡时c(C0)增大：③恒温、恒容条件下，加人水蒸 气，平衡正向移动，转化率α(C2H,0H)增大：④恒温，恒压条件下，加 人稀有气体，容器体积增大，C2H,0H(g)+H20(g)2C0(g)+ 4(g)是气体体积增大的反应，平衡正向移动，体积分数 (C,L0四减小，(2)由流斯定律可知，（反应-反应1）×号可 得反应L,则△H2= △4-aH_+173.3W·mo-255.7,mml 2 2 -41.2kJ·mol1。(3)每条曲线上氢气的平衡产率相同，则在C点 曲线上取一个点与B点温度相同标为点D,D点与B点相比温度相 0m水于a点，增大C批08反度1、，日 n(H20） 同，但是 n(H20) 均正向移动，氢气的产率增大，因此H2的平衡产率：B点>C点。 (4)①反应I、Ⅲ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，随着温度的升高， 反应【、Ⅲ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，反应Ⅱ逆向移动 C02转化为C0,故温度升高C0的选择性增大，C02的选择性藏小。 表示C02选择性的曲线为a,因为C0的选择性+C02的选择性=1， 则b表示乙醇的转化率，c表示C0的选择性曲线：②由题中信息可 知乙醇与水的投料分别为1mol和3ml,573K时，C0的选择性为 15%,C02的选择性为85%，则n(C02）:n(C0)=0.85:0.15,乙醇 的转化率为60%，设反应I转化的C,H,0H为xmol, C2H,0H(g)+H20(g)=2C0(g)+4H2(g) 起始/mol 1 3 0 0 转化/mol 2x 4x 平衡/mol 1-x 3- 2x 4 设反应Ⅱ转化的C0为ymol, C0(g)+H20(g)-C0,(g)+H2(g） 起始/mol 2x 3- 0 4x 转化/mol y y y 平衡/mol 2x-y 3-￥-y 4x+y 因乙醇的转化率为60%，则反应Ⅲ转化的乙醇为(0.6-x)ml, C2H,0H(g)+3H20(g)-2C02(g)+6H2(g) 起始/mol1-x 3-x-y 4x+y 转化/mdl0.6-x 1.8-3x 1.2-2x 3.6-6x 平衡/mdl0.4 1.2+2x-y 1.2-24x+y 3.6-2x+y 乙醇的转化率为60%，C0的选择性为15%，由碳原子守恒可知C0 的物质的量为1mol×60%×2×15%=0.18m%l,则2x-y=0.18,则 n(H20)=1.38mal,n(H2)=3.42ml,n(C2H,0H)=0.4mol, n(C0)=0.18mol,n(C02)=1.02mal,总物质的量为6.4mol,此时压 强为x64=10k,各物质分压为p(H,0)=34.5, p(H2)=85.5 kPa,p(C2 HOH)=10 kPa,p CO)=4.5 kPa, p(C0,)=25.5kPa,反应Ⅱ的压强平衡常数K(C0)·p(H,0) p(H2)·P(CO2) 85.5×25.5 14 4.5×34.5 黑白题64心专项突破10 化学反应原理综合 1.(2025·广东江门高三月考)I.化学反应 中，从反应物到生成物可有多种途径，但殊 途同归。 (1)如图所示，已知： Ag(ag)+cl(ag) 4 Al, A9+G)Agc问 Ag(s)+C,(g)—AgC(s) △H 2 Ag(s)-e=Ag'(aq)△H2 2(g)+eCl(ag) 则△H= (用△H、△H2和△H3的代 数式表示)。 Ⅱ.从分子、原子的角度认识物质的转化是 化学区别于其他学科的显著特点。 (2)有机反应机理的研究可为人们展示微 观粒子在反应中的变化过程」 IIO-CIL.CIT CH OH H H' CH-C-OH 0 CTL-C-OCIL.CTI CH.CH I-=( IL、T CHCH CHC-OH 10 H,() CILCIL ①根据上图所示反应机理，写出相应的化学 方程式 ②关于上图所示反应，以下说法正确的是 (填字母)。 A.H作为反应物参与该反应 B.H能增大该反应速率 C.H不能增大该反应的平衡转化率 14黑白题化学|选择性必修第一册·SJ 题 D.若该反应在溶液中进行，升温、增压均可 增大反应速率 Ⅲ.化学助力我国实现“碳达峰、碳中和”的 目标。 (3)向体积为1L的密闭容器通入4molH, 和C0,的混合气体，并发生反应：2C02(g)+ 6H2(g)=CH0CH(g)+3H,0(g)。 C02的平衡转化率与压强、温度及氢碳比 n(H2) 的关系如下图所示。 In(CO,) 1C0,的平衡转化平 -T/K ①其他条件相同，若a、b、c代表压强，则a、 b、c从大到小的顺序为 ,该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应：其他 条件相同，若a、b、c代表氢碳比，则a、b、c 从大到小的顺序为 ②若d点时氢碳比为3：1，求此温度下该 反应的平衡常数K= 。(写计算过程) ③工业上可利用NaOH溶液捕获CO2。将 CO2通入NaOH溶液中，若所得溶液中 c(HCO3):c(CO)=1:1,溶液pH 。（已知：lg5≈0.7，该条件 下，H,C03的K=4×107;K2=5×10-") 2.(2025·辽宁鞍山高三月考)黄铁矿（主要 成分为FS,)、焦炭与适量空气混合加热发 生反应i.3FeS,+2C+30,△6S+ Fe,0,+2C0。 (1)反应i中每消耗1mol碳原子，转移 mol电子。 (2)反应1可能会产生副产物S02,可用C0 处理回收S,发生反应ⅱ和副反应ⅲ： iⅱ.S02(g)+2C0(g)=S(g)+2C02(g) △H<0 ii.S02(g)+3C0(g)C0S(g)+2C02(g) △H<0 恒压条件下，按n(S02):n(C0)=1:3充 入原料，其中S0,的平衡转化率以及C0S 和S的平衡选择性X(X为COS或S)的平 生成X的物质的量 衡选择性 转化了的S0,的物质的量 随温 度的变化如图所示。已知L,表示COS的平 衡选择性。 1001 0 80 翻 30 20 10 11001200130014001500TK 1400K下，反应iⅱ的平衡常数K= (3)常温下，通过电化学原理，利用反应 的产物Fe,0,进一步与S02反应，电解质溶 液采用NH·H,0-(NH,),S04缓冲溶液， 维持pH=9,可制备(NH)2Fe(S0,)2,反应 装置如图： 负 Fc.On 惰性电颜 阳高子交换膜 ①在 (填“正”或“负”)极区可得到 产品(NH)2Fe(S04)20 ②结合电极反应式，指出负极区NH的物 质的量的变化并解释原因： ③已知常温下，K(NH3·H20)=1.8×105, 在配制pH=9的NH3·H,0-(NH),S0,缓 n[(NH4)2S0,] 冲溶液时，n(NH,·H,O) 3.(2025·山东临沂高三月考)减少C0,的排 放并利用C0,是我国能源领域的一个重要 战略方向。在CO2与H2催化合成甲醇的 体系中，同时存在以下反应： 反应1：C02(g)+H(g)一C0(g)+H20(g) △H=+41.1kJ·mol 反应i:C0(g)+2H(g)一CH,OH(g) △H2=-90.0kJ·mol 反应ⅲ：C02(g)+3H2(g)一CH,0H (g)+H0(g) △H3 回答下列问题： (1)△H3= :若要反应ⅲ正向自发 进行， (填“高温”或“低温”)更 有利。 (2)对于反应i,v="正v逆=k正·c(C02)· c(H2)-k速·c(C0)·c(H,0),其中k正、k逆 分别为正反应、逆反应的速率常数。若升高 温度，k (填“增大”“减小”或 “不变”)。 (3)初始压强为10MPa时，向恒容的密闭 容器中加入1molC0,和3molH2发生上述 反应，达到平衡时，测得各组分的物质的量 分数随温度变化的曲线如图所示。已知： C02的平衡转化率：(C02)= n初始(C02）-n平衡(C02 ×100% n初始(C02)》 甲醇的选择性：x(CH,OH）= n平衡(CHOH) ×100% n初始(C02)-n平衡(C02) 进阶突破·专项练1⑤ 0.7 a2700.6 0.6 C02 i270.F 0.1 (270.0.08 X 0 00 220 240 260 滋度℃ ①图中Z代表的物质为 (填化学式)。 ②根据图中270℃时的数据分析计算： C0,(g)的平衡转化率为 (保留一 位小数)，甲醇的选择性为 %,反应 C0(g)+H,0(g)=一C02(g)+H2(g)的平衡 常数K。= (保留一位小数)。 (4)如何同时提高C02的平衡转化率和甲 醇的选择性？ 4.(2024·重庆高二期中)乙醇与水催化反应 可以制得氢气。 (1)已知：C2H,OH(g)+H0(g) 2C0(g)+4H2(g) △H=+255.7kJ·mol 回答下列问题： ①升温，平衡 移动（填“向左”“向 右”或“不”)。 ②与原平衡相比较，增大压强，新平衡时 c(C0) (填“增大”“减小”或“不 变”，下同)。 ③恒温、恒容条件下，加入水蒸气，转化 率a(C,H,OH) ④恒温、恒压条件下，加入稀有气体，体积分 数p(C,H,OH) (2)乙醇与水催化制氢同时发生以下三个 反应，回答下列问题： 反应I:C,H,0H(g)+H20(g)=2C0 (g)+4H2(g) △H,=+255.7kJ·mol 反应：C0(g)+H,0(g)C0,(g)+H,(g)△H, 反应Ⅲ：C,H,OH(g)+3H,0(g) 2C02(g)+6H,(g)△H3=+173.3kJ·mol 16黑白题化学|选择性必修第一册·SJ 则△H2= kJ·mola (3)压强为100kPa,H,的平衡产率与温度、 起始时 n(H20) 的关系如图1所示，x、 (C,H,OH) y、z三条曲线上的点都代表H2在不同条件 下的平衡产率，且每条曲线上H,的平衡产 率相同，如：A、B两点H2的平衡产率相等， B、C两点H,的平衡产率不相等。 200 1600 1200 800 400 12 1620 (H2O) 2C,1,1 图1 H2的平衡产率：B点 C点（填“>” 或“<”)。 (4)压强为100kPa下，将1molC,H,0H(g) 和3molH,0(g)投入恒容密闭容器中发 生(2)中三个反应，平衡时CO,的选择性、 平衡时C0的选择性、平衡时乙醇的转化率 随温度的变化曲线如图2所示。 100 (573.85 80 60 (573.60)9 60 40 b 40 20 20 0 4573,15 573 T/K 图2 已知：C0的选择性 n生成(CO)》 n生(C0)+n生(C02) ①表示乙醇转化率的曲线是 (填 “a”“b”或“c”)。 ②573K时，反应Ⅱ的压强平衡常数K。= (已知：分压=总压×该组分物质 的量分数，计算结果保留整数)