上分专题10 化学反应规律反应原理题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）

上分专题10 化学反应规律 反应原理题 题课堂 命题密钥 反应原理题是高考化学非选择题的必考题型之一，在设问情境下通常由热化学、电化学 和化学平衡三个模块组成。在必修阶段，主要考查化学反应吸放热的判断、原电池的工作原 理及相关电极反应式的书写、化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断与简单探究等。 ..------ 考点觉醒 ●吸热反应和放热反应的判断 (1)从反应物和生成物总能量的角度分析： (2)从反应热的量化参数 键能的角度分析： 能量生成物 ↑能量 吸收能量E 量 生成物 吸收 或 反旧化学键断裂生 →若E>E2,吸热反应 热量 新化学键形成 反应物 反应物 物 物 若E<E2,放热反应 ↑ 吸热反应 放出能量E, ↑能量反应物 ↑能量 (3)注意物质状态对吸放热反应的影响： 放出 放出 量 或 热量 放热 生成物 气态 (液态 吸热 生成物 反应物 放热 放热 吸热 吸热 放热反应 固态 ●原电池正负极的判断 活泼金属 电极材料 较不活泼金 属或非金属 氧化反应 电极反应 还原反应 断 电子流出 电子流向 电子流入 为 负 不断溶解 电极增重或 电极现象 极 质量减小 质量不变 极 阴离子移向 离子移向 阳离子移向 ●化学平衡状态的判断 物质浓度 反应过程 反应速率 ②各组分的浓度保持不变。 反应物浓度最大 反应 (正)最大， (2)间接标志 生成物浓度最小 开始 u(逆)为零 ①体系中的总压强不再改变（反应前后气 反应物浓度逐渐减小 过程中 (正)逐渐减小 体体积不等的反应)。 生成物浓度逐渐增大 (逆)逐渐增大 ②体系中颜色不再改变（反应混合物中存 反应体系中各组 在有颜色变化的物质的反应)。 分浓度不再改变 平衡时 v(正)=v(逆) ③平均相对分子质量保持不变（全是气体 化学平衡状态的建立过程 (1)直接标志 参加的反应前后化学计量数改变的反应)。 ①v正=U逆0 ④对同一物质而言，断裂化学键的物质的 量与形成化学键的物质的量相等。 黑白题·上分秘籍33 实战演练 1.(2025·安微准南高一期末)硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、燃料和 盐类。工业上制硫酸的主要反应之一为2S02(g)+02(g)一2$0(g),反应过程中能量的变化 如图所示。 2S0,(g)+02(g 2S0(g 反应过程 (1)由图可知，该反应放出的热量为 （用含E,和E,的式子表示)kJ。 (2)某温度下，在一恒容密闭容器中发生反应：2S02(g)+02(g)一一2S0(g),起始浓度 c(S02)=1.0mol·L1,c(02)=1.5mol·L。反应半分钟后达到平衡，平衡时，测得容器中气 体的压强为起始时的 10° ①半分钟内的平均反应速率v(S02)= mol.L1·min1; ②平衡时c(02)= 。第15s时vE(S02) (填“>”“<”“=”或“无法比较”)第 40s时v逆(S02)。 (3)为加快该反应的速率，可以采取的一条措施为 (4)恒温恒容条件下，下列能证明反应已达化学平衡状态的有 (填字母)。 A.S0,的体积分数不再发生变化 B.容器内压强不再发生变化 C.容器内气体原子总数不再发生变化 D.相同时间内消耗2molS0,的同时生成2molS0, (5)若以如图所示的装置生产硫酸，将$02、O2以一定压强喷到活性电极上反应，负极的电极反 应式为 ;在标准状沉下通入22.4L02,电池中生成H,S04 的质量为 g。 S0, H,0 H,SO 50%硫酸溶液气体隔膜 (仅阻止气体通过) 2.*(2024·贵州铜仁高一期中)回答下列问题。 (1)向某体积固定的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和0.02mol·L1B三种气体，一定条 件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。请回答： +cmol·L 0.15 0.11 e(C) 0.06 c(A) 34化学1必修第二册·SJ ①该密闭容器的体积为 L;若t1=10,则t。~t1内用C表示反应速率v(C)= ②写出该反应的化学方程式： ③能使该反应的速率增大的是 (填字母，下同)。 A.及时分离出C气体 B.适当升高温度 C.充入He气增大压强 D.选择高效催化剂 ④下列物质表示该反应的化学反应速率最快的是 0 A.v(A)=0.01mol·L1·s1B.u(B)=0.02mol.L·s1 C.v(C)=0.03mol·L1·min (2)已知断裂几种化学键要吸收的能量如下： 化学键 C-H 0=0 C=0 H-0 断裂1mol键吸收的能量/kJ 415 497 745 463 已知02、C02、H,0的结构式分别为0一0、0=C=0、H一0一H。1 mol CH4在02中完全燃烧 生成气态C0,和气态水时放出 kJ热量。 (3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图为氢气燃料电池的工作原理示意图，、b 均为惰性电极。 KOH溶液 ①使用时，氢气从 口通入（填“A”或“B”)。 ②a极的电极反应式为 3.**(2025·广东汕头高一期中)利用C02氢化法合成二甲醚(CH,0CH),可实现二氧化碳再 利用。其中涉及以下反应： I.C02(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H20(g) II.2CH2 OH(g)=CHOCH(g)+H2O(g) 回答下列问题： ↑能量 & 反应I C 反应Π H.O+CH.,OCH NO+H,O0 反应物 CO HNO, 生成物 反应进程 质子交换膜 图1 图2 (1)以上两步反应的能量曲线如图1。若该容器与外界无热量传递，则反应达到平衡前容器内 气体的温度逐渐 (填“升高”“降低”或“无法判断”)。 (2)向一个10L的密闭容器中，通入一定量的C02和H2合成二甲醚。在恒温恒容时，5mi时 以上反应达到平衡，检测到容器中含有8 mol CH,0CH,和2 mol CH,0H,则5min内的速率 w(H2)= 黑白题·上分秘籍35 (3)在恒温(T>373K)恒容条件下，将一定量的C02、H2通入密闭容器中（含催化剂）发生上述 反应。下列能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是 (填字母)。 A.n(CHOH):n(CHOCH)=2:1 B.反应I中3E(H2)=v逆(CH0H) C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.混合气体的密度不变 E.C0,的转化率不变 (4)在酸性二甲醚燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电。其工作原理如图2所示。 电池工作时，Pt电极为电池的 极，电极反应式为 0 若电池工作时，无有毒气体放出，当消耗23g二甲醚时，通过质子交换膜的离子的物质的量 是 参加反应的O2的体积（标准状况下）是 4.(2024·福建宁德高一期中)道路千万条，安全第一条。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞 击时，会产生大量气体充满气囊，从而保护驾驶员和乘客的安全。 I.安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图甲所示： ↑能量J ↑c/(mol·L) 反应物的总能量d 3NaN (s) 0.010 0.005 生成物的总能量bNa,N高+4N, 反应过程 0123 t/s KOH溶液 甲 乙 丙 (1)叠氮化钠的爆炸反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)若爆炸过程中有24ol非极性键生成（计算时将一对共用电子对作为一个化学键计量）， 则反应吸收（或释放）的能量为 kJ(用含a、b的代数式表示)。 Ⅱ.汽车尾气中的N0.是常见的一种大气污染物，在2L密闭容器内，800℃时反应2N0(g)+ 02(g)=2N02(g)体系中，n(N0)随时间的变化如表： 时间/s 0 1 2 3 5 n(NO)/mol 0.020 0.0100.008 0.007 0.0070.007 (3)图乙表示NO2的变化的曲线是 d (4)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母，下同)。 a.容器内气体的颜色不再变化 b.e(NO)=c(NO,) c.v逆(N0)=2mE(02) d.消耗2molN02的同时生成1mol02 (5)为使该反应的反应速率增大，下列措施正确的是 0 a.增大0，的浓度b.适当升高温度c.及时分离出NO2气体 Ⅲ.化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见，以反应N2H4+O2一N2+2H,0为原理设 计成利用率高的燃料电池，装置如图丙所示： (6)N极为电池的 极（填“正”或“负”），M处电极反应式是 (7)该电池产生11.2L(标准状况下)N2,则外电路中转移的电子数目为 (N表示阿 伏加德罗常数的值)。 36化学1必修第二册·SJ生的C02能循环利用。 3.(1)混入了杂质硝酸根离子，此外硝酸根离子在酸性条件下具有强 氧化性，在还原步骤中，加入试剂b时先与硝酸根离子反应，增大了 试剂b的用量，提高了成本，且该过程有NO生成，会污染环境 (2)2Fe3++Fe3Fe2+S02+2Fe3++2H,0S02+2Fe2++4H+ (3)降低硫酸亚铁的溶解度，促使其结晶析出60降温结晶 (4)4Fe2++02+80H—4Fe00H↓+2H20 解析：(2)酸溶后溶液中含有Fe3+,加人Fe粉，Fe3+与fe反应生成 Fe2+,若试剂b为S02,Fe3+与S02在酸性条件下反应生成Fe2+ 和S0。(3)从题干可知，硫酸亚铁品体溶于水，不溶于乙醇，加入 乙醇可降低硫酸亚铁的溶解度，促使其结晶析出。从图中可知， 60℃时硫酸亚铁的溶解度达到最大，因此先蒸发浓缩得到60℃的 硫酸亚铁饱和溶液，随后降温结晶、过滤、用冰水洗涤，低温干燥得到 晶体。(4)硫酸亚铁晶体与氧气、NaOH溶液反应生成Fe0OH。 4.(1)H2S04Si02冶炼粗硅（或制玻璃或制光导纤维等，任写一种， 答案合理即可)(2)2H+H202+2Fe2+—2Fe3++2H20(3)将 Ce02还原为Ce3+进入溶液，实现和Si02的分离(4)78.88 解析：(1)从后续制得硫酸铁铵矾晶体得出酸A为H2S04。(2)滤液 1含Fe3+、Fe2+,滤液1中加入H202将Fe2+氧化为Fe3+。(4)滴定原 理涉及CeCl3(s)~CeCl3(aq)~Ce+~Fes04,50.00mL溶液消耗 10.00mL1mol·L-1FeS04标准溶液，则62.50g样品中CeCl3的物质 的量=0.01ma×100mL=0.2ml,质量为0.2x246.5g·ml-1= 50 mL 49.3g,则CeC,样品的纯度=493x10%=78.8%。 62.5g 5.(1)S02(2)Si02+20H=Si03+H20(3)2Pd0+N2H4·H20 一2Pd+N,↑+3弭，0(4)3Pd+12HC1(浓)+2N0,(浓)A 2N0↑+3H2PdCl4+4H20(5)1:1(6)70.000.33 解析：(1)由组成元素分析可知，硫化镍铜矿中含有硫元素，灼烧时 产生的污染性气体是S02。(2)“除硅”时，Si02与Na0H溶液反应 产生硅酸钠，离子方程式为Si02+20H=Si0?+H20。（3)根据流 程和已知条件可知，“还原”时，PdO与N2H4·H20反应生成Pd和 N2,反应的化学方程式为2Pd0+N2H4·H20一2Pd+N2↑+3H20。 (5)“氢气还原”时的反应为H2+(NH4)2PdCl4一Pd+2NH4Cl +2HCl,H2中H元素的化合价升高，所以H2作还原剂，则 (NH4)2PdCl4作氧化剂，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之 比为1：1。(6)由题中信息知1gPd的体积 20g·ml,标准状 况下共瑕尉的的体积为nL=7000,1nlPH的体积为 12.0gm，吸附氢气的物质的量为 1mol×106g·mol 1mol×106g·mol -×840×10-3L·mL-1 12.0g·ml1 -≈0.33mol。 22.4L·mol-1 上分专题10化学反应规律一反应原理题 1.(1)E2-E1(2)①1②1.25mol·L-1>(3)其他条件不变，升 高温度（或减小容器体积增大压强，或体积不变充入氧气等） (4)AB(5)S02+2H20-2eS02+4H+196 解析：(1)由图可知，该反应为放热反应，放出的热量为(E2-E,)kJ。 (2)设反应达到平衡时，参加反应的0，的物质的量浓度为 xmol·L1,根据题给条件可得以下三段式： 必修第二册·SJ 2S02(g)+02(g)==2S03(g) 起始/(mol·L1)1 1.5 0 转化/(mol·L-1) 2x 2x 平衡/(mol·L-1)1-2x 1.5-x 2x 1-2+(15)+2=,x=0,25;则半分钟内平均反应速率 1+1.5 (S02)=0.5mol·L-1 =1mol·L-1·min1;平衡时c(02)= 0.5 min 1.25mol·L1;第40s时，该反应达到平衡状态，此时v正(S02)= 逆(S02),第15s时还未平衡，反应正向进行，则v正（S02)> 逆(S02)。(3)从反应速率的影响因素的角度分析，加快反应速率可 以采取的措施：其他条件不变，升高温度，或减小容器体积增大压强， 或体积不变充入氧气等，合理即可。(4)反应正向进行S02的体积 分数会减小，其体积分数不再发生变化时，说明反应达到平衡状 态，A正确；该反应是气体体积减小的反应，恒容时，随着反应进行， 容器内压强减小，当容器内压强不再发生变化时，说明反应达到平衡 状态，B正确：根据原子守恒，容器内气体原子总数始终不变，C错 误；无论反应是否达到平衡状态，相同时间内消耗2molS02的同时 都会生成2molS03,D错误。(5)该装置为原电池装置，总反应 为2S02+02+2H20一2H2S04,S02在负极上发生氧化反应，电极 反应式为S02+2H20-2e—S0?+4H*。每通入1mol02,电池中 生成2molH2S04,所以在标准状况下通人22.4L(1mol)02,电池中 生成196gH2S04。 2.(1)①20.006mol·L-1·s1②3A(g)=-B(g)+2C(g)③BD ④B(2)688(3)①A②H2+20H-2e=2H20 解析：(1)①根据图像可知，A起始浓度为0.15mol·L1,则容器的 体积为、0.3mol 为0.15mal口=2L;若=10，则。41内用C表示反应速率 (C)=0.1-0.05)mol.L-0.06ml·L1·6。③及时分离出 10s C气体，浓度减小，反应速率减慢，A错误；适当升高温度，加快反应 速率，B正确；充人He气增大压强，有关反应的气体浓度不变，速率 不变，C错误：选择高效催化剂，可以加快反应速率，D正确。④由商 余法得A(A_0.01mol:L1·s-001 mol·L1·sl, 3 3 3 B.(B=0.02 mol.L.s',c.C2=0.015mml·Ll·min1= 1 2 2.5×10-4mol·L-1·s1,所以反应速率最快的是B。(2)利用断键 吸收能量，成键释放能量计算，断键吸收的能量为(4×415+2× 497)kJ=2654kJ,成键释放的能量为(2×745+2×2×463)kJ= 3342kJ,因此该反应放出的热量为3342kJ-2654kJ=688kJ。 (3)①根据原电池工作原理，以及装置图中电子移动方向，推出为 负极，b为正极，燃料电池中通人燃料一极为负极，通入空气或氧气 一极为正极，即氢气从A口通入。 3.(1)升高(2)1.08mol·L-1·min-1(3)CE(4)负CH30CH3 12e+3H20=2C02↑+12H*6mol33.6L 解析：(1)由图可知，两步反应中反应物的总能量均高于生成物的总 能量，因此均为放热反应，总反应也为放热反应；若该容器与外界无 热量传递，则反应达到平衡前放出的热量会使容器内气体的温度逐 渐升高。(2)当反应Ⅱ：2CH30H(g)=CH30CH3(g)+H20(g)中 生成8 mol CH30CH3时将消耗16 mol CH3OH,则反应I:C02(g)+ 3H2(g)=CH30H(g)+H20(g)中生成的CH30H共为(16+ 54 mol 10L- 2）ml=18ol,说明共消耗54molH,则5min内(H,)=5nmin 黑白题54 1.08mol·L1·min-。(3)当n(CH30H):n(CH30CH3)=2:1 时，无法说明正逆反应速率相等，A错误；反应I中3正(H2)= v正(H2)1 v逆(CH3OH)表明反应方向相反，反应速率之比为 ￥(CH0H)3 速率比不符合化学计量数之比，说明正逆反应速率不相等，B错误： 根据M=m,反应前后物质均为气体，反应过程中气体总质量不变， 反应前后气体物质的量不断变化，当混合气体的平均相对分子质量 不变时，说明混合气体的总物质的量已经固定不变，则说明反应已达 平衡状态，C正确；根据=？，反应前后物质均为气体，反应过程中 气体总质量不变，恒容条件下气体总体积不变，则混合气体密度始终 保持不变，所以当混合气体密度不变时，不能说明反应已达平衡状 态，D错误；随反应不断进行，二氧化碳转化率逐渐增大，达到反应限 度时，转化率不变，说明反应达平衡状态，E正确。(4)在酸性二甲醚 燃料电池中加入硝酸，电池工作时根据电池装置图可知，二甲醚失去 电子被氧化为二氧化碳，则P1电极为电池的负极，电极反应式为 CH30CH3-12e+3H20—2C02↑+12H;C电极为正极，硝酸得到 电子被还原为N0,电极反应式为N0+3e+4H*一N0↑+2H20, 若电池工作时，无有毒气体放出，则在正极还发生反应：4N0+ 302+2H20一4HN03;根据得失电子守恒列关系式：CH30CH3~ 12e~12H+~4N0~302,可知每消耗46g(1mol)二甲醚时，通过质 子交换膜的H+的物质的量是12mol,同时需通入3mol02,其标准状 况下的体积为67.2L,则当消耗23g(0.5mol)二甲醚时，通过质子交 换膜的山广的物质的量为5×12m=6am:需道人标准状况下 02的体积为0.5mol ×67.2L=33.6L。 1 mol 4.(1)放热(2)2(a-b)(3)b(4)ac(5)ab(6)正N2H4- 4e+40H=N2↑+4H20(7)2W. 解析：(1)由图可知，叠氮化钠的爆炸反应是反应物总能量大于生成 物总能量的放热反应。(2)由图可知，叠氨化钠的爆炸反应的化学 方程式为3NaN3(s)=Na3N(s)+4N2(g),反应生成4mol氮气放出 (a-b)kJ热量，则反应有24mol非极性键生成时，放出的热量为(a- 24 b)kx2=2(a-b)W。(3)由表格数据可知，3min反应达到平衡时 一氧化氨的物质的量为0.007mol,由方程式可知，平衡时反应生成 二氧化氯的浓度为0.020-0.07)mol-=0.0065mal·L,由图可知， 2L 曲线b表示二氧化氮的浓度随时间的变化曲线。(4)该反应是气体 颜色变深的反应，则容器内气体的颜色不再变化说明正、逆反应速率 相等，反应已达到平衡状态，a正确；c(NO)=c(NO2)不能说明正、逆 反应速率相等，无法判惭反应是否达到平衡状态，b错误：由方程式 可知，"逆(NO)=2正(02）说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡 状态，c正确；消耗2mol二氧化氮的同时生成1mol氧气都代表逆反 应方向，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡 状态，d错误。（5)增大反应物氧气的浓度，反应速率增大，a正确； 适当升高温度，反应速率增大，b正确；及时分离出生成物二氧化氮 气体，反应速率诚小，c错误。(6)由电子的移动方向可知，N极为燃 料电池的正极，M极为负极，碱性条件下联氨在负极失去电子发生氧 化反应生成氮气和水。(7)由方程式可知，反应生成1mol氮气，转 移电子的物质的量为4ml,则标准状况下电池负极产生11.2L氨气 时，外电路中转移的电子数目为。1.2L 22.4L·mol-1 ×4×Na mol-1=2NA。 上分秘籍参考答案 上分专题11有机合成推断—有机合成题 1.(1)羟基、羧基CH,C00CHC00H取代反应（或酯化反应） CH3 (2)20H,CH,0H+0,会20H,CH0+2H,0CH,cH,0H+ CH,CHCOOH浓酸CH,CHCO0CH,CH,+H,0(3)取混合 OH OH 液少许于试管中，先向其中加入NaOH溶液调节溶液呈碱性，再加入 新制银氨溶液（或新制氢氧化铜），水浴加热（或加热），若有银镜生 成（或若有砖红色沉淀生成），则淀粉已水解 0 0- CH3 (4)HC-HC CH-CH,(5)4 CH3-C-OH C-0 CH3 ) 解析：由流程图知，淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下 生成A(乙醇)，乙醇发生催化氧化反应生成B(乙醛)，则C为乙酸， 结合题中给出的D的信息以及D可由葡萄糖转化生成且能和乙醇 或乙酸在浓硫酸、加热的条件下反应，D为乳酸(CH3 CHCOOH)。 OH (2)反应②是乙醇的催化氧化；反应③是乳酸和乙醇在浓硫酸、加热 的条件下发生酯化反应。(4)两分子乳酸相互反应生成具有六元环 状结构的物质，则分子间发生酯化反应。(5)根据所给信息知，G为 含4个碳原子的饱和一元醇，可写作“C4H,一OH”,一C4Hg碳链有 两种结构，每种结构上羟基的取代有两种位置，共有四种结构，则G CH 的同分异构体有4种；G的同分异构体中CH,一COH结构中羟 CH 基所连的碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化反应。 2.(1)(CH3)2C-CH2(2)加成羧基(3)乙烯七CH2-CH2 (④(CH),CHC00H+0H,CH,0H浓破藏(CH,CH000CH,CH,+H,0 (5)C不能 解析：已知I的分子式为C4Hg,分子中有一个支链且只有一种官能 团，能与HBr在催化剂、加热条件下反应生成(CH3)2CHCH2Br,则I 中含有碳碳双键，结构简式为(CH3)2C=CH2;(CH3)2CHCH2Br在 碱性条件下水解生成(CH3)2CHCH2OH,(CH3)2CHCH20H催化氧 化生成V,V在一定条件下生成(CH3)2 CHCOOH,则V为 (CH3)2CHCH0;V与水发生加成反应生成乙醇，则V为乙烯； (CH3)2 CHCOOH与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成异 丁酸乙酯。(3)根据分析，V为乙烯，在催化剂作用下可以发生加聚 反应生成聚乙烯。(4)反应⑤为(CH3)2CHC00H与乙醇在浓硫酸、 加热条件下发生酯化反应生成异丁酸乙酯和水。(5)由于饱和碳酸 钠溶液可以溶解乙醇，与(CH3)2CHC0OH发生反应生成有机盐，且 可以降低异丁酸乙酯在水中的溶解度，因此加入饱和碳酸钠溶液的 目的不是促进产品的水解，选C;异丁酸乙酯在NOH溶液中会发生 水解，因此饱和碳酸钠溶液不能用N:OH溶液替代。 3.（1)C4H,0氧化反应碳碳双键、羧基 (2)CH,一C(CH,)C0OH+CH,0H浓宽酸CH,=C(CH,)C00CH, △ CH3 +H20(3)七CH2C (4)bd (5)CH2 =CHCH2OH COOCH 黑白题55