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1、高考化学反应原理综合题解题策略解题策略一、题型特点 以选修四以选修四“化学反应原理化学反应原理”相关知识，作为考查相关知识，作为考查内容。试题中，给出相关陌生内容。试题中，给出相关陌生文字信息文字信息、图像图像、数数据表格据表格等素材，考查学生利用以上等素材，考查学生利用以上“素材素材”，分析，分析问题，解决问题的能力。是一道综合性强、能力要问题，解决问题的能力。是一道综合性强、能力要求高的试题。求高的试题。二、主要考查知识点1. 盖斯定律运用（计算）。盖斯定律运用（计算）。2. 对平衡知识相关考查（如：提高转化率对平衡知识相关考查（如：提高转化率(产率产率)措施措施(或条件或条件)、缩短达到
2、平衡时间采取的措施、有气体参与的溶液体系中加压的缩短达到平衡时间采取的措施、有气体参与的溶液体系中加压的原因、反应速率大小比较、平衡常数原因、反应速率大小比较、平衡常数K变化、压强变化等）。变化、压强变化等）。3. 利用利用“相关原理相关原理”，结合图像曲线变化趋势及数据，分析曲线变，结合图像曲线变化趋势及数据，分析曲线变化的原因（如为什么曲线先上升后下降等、压强变化的原因平衡化的原因（如为什么曲线先上升后下降等、压强变化的原因平衡常数常数K与温度变化情况等）。与温度变化情况等）。4. 计算（计算（v、平衡常数平衡常数K、转化率、其他等、转化率、其他等）三、分类突破1. 盖斯定律运用（计算盖斯
3、定律运用（计算）:2. 对平衡知识相关考查对平衡知识相关考查:【2018年年卷】（卷】（3）对于反应）对于反应2SiHCl3(g) = SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和和343 K时时SiHCl3的转化率随时间的转化率随时间变化的结果如图所示。变化的结果如图所示。在在343 K下：要提高下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较比较a、b处反应速率大小：处反应速率大小：va_v
4、b（填（填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”）。）。及时移去产物提高反应物浓度（增大体系压强）改进催化剂大于2. 对平衡知识相关考查对平衡知识相关考查:【2018年年卷】卷】27. CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（催化重整不仅可以得到合成气（CO和和H2），还），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4-CO2催化重整反应为：催化重整反应为：CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g)。已知：已知：C(s)+2H2(g) = CH4(g) H= 75 kJmol1 C(s)+O2(g) = CO
5、2(g) H= 394 kJmol1 C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H= 111 kJmol1该催化重整反应该催化重整反应H=_ kJmol1，有利于提高，有利于提高CH4平衡转化率的条件是平衡转化率的条件是_（填标号）。（填标号）。A高温低压高温低压 B低温高压低温高压 C高温高压高温高压 D低温低压低温低压+247A2. 对平衡知识相关考查对平衡知识相关考查:【2018年年卷卷】（】（3）对于反应）对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下提出如下反应历程：反应历程： 第一步第一步 N2O5 NO3+NO2 快速平衡快速平衡 第二步第二步 NO
6、2+NO3NO+NO2+O2 慢反应慢反应 第三步第三步 NO+NO32NO2 快反应快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 _（填标号（填标号)。 Av(第一步的逆反应第一步的逆反应)v(第二步反应第二步反应) B反应的中间产物只有反应的中间产物只有NO3 C第二步中第二步中NO2与与NO3的碰撞仅部分有效的碰撞仅部分有效 D第三步反应活化能较高第三步反应活化能较高A C2. 对平衡知识相关考查对平衡知识相关考查:【2017年年卷】卷】（4）298 K时，将时，将20 mL 3x molL1 Na3As
7、O3、20 mL 3x molL1 I2和和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：溶液混合，发生反应：AsO33-(aq) + I2(aq) + 2OH(aq) AsO43-(aq) + 2I(aq) + H2O(l)。溶液中。溶液中c (AsO43-)与反应时间（与反应时间（t）的关系如图所示。）的关系如图所示。tm时，时，v正正_ v逆逆（填（填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”）。）。tm时时v逆逆_ tn时时v逆逆（填（填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”），理由是），理由是 _。a c 大于小于tm时生成物浓度较低【2017年年卷】（卷】（3）H2S与与CO2在高温下发
8、生反应：在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g) COS(g) +H2O(g)。在。在610 K时，将时，将0.10 mol CO2与与0.40 mol H2S充入充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。向反应器中再分别充入下列气体，能使向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是转化率增大的是_（填标号）（填标号）AH2S BCO2 CCOS DN22. 对平衡知识相关考查对平衡知识相关考查:B 【2016年年卷】卷】27.（1）以丙烯、）以丙烯、NH3、O2为原料，在催化剂存在下生成为原料，在催化剂存在下生成丙烯
9、腈（丙烯腈（CH2=CHCN)和副产物丙烯醛（和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：）的热化学方程式如下：（1）以丙烯、）以丙烯、NH3、O2为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（CH2=CHCN）和副产物丙烯醛（）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：）的热化学方程式如下：C3H6(g) + NH3(g) + 3/2O2(g) = C3H3N(g) +3H2O(g) H = 515 kJmol1C3H6(g) +O2(g) = C3H4O(g) +H2O(g) H = 353 kJmol1两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是两个反应在热力学上
10、趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_、_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。2. 对平衡知识相关考查对平衡知识相关考查:两个反应均为放热量大的反应降低温度减小压强催化剂3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:【2018年年卷】（卷】（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH4(g)= C(s)+2H2(g
11、)消碳反应CO2(g)+ C(s)= 2CO(g)H/(kJmol1)+75+172活化能/(kJmol1)催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂由上表判断，催化剂X_Y（填（填“优于优于”或或“劣于劣于”），理由是），理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率）和速率（v）的叙述正确的是）的叙述正确的是_填标号）。填标号）
12、。AK积积、K消消均增加均增加 Bv积积减小，减小，v消消增加增加 C. K积积减小，减小，K消消增加增加 Dv消消增加的倍数比增加的倍数比v积积增加的倍数大增加的倍数大劣于相对于催化剂x，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应速率小，而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大A D 3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:【2018年年卷】（卷】（2）在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方v=kp(CH4 4) p(CO2)-0.5 （k为速率常数）。在为速率常数）。在p(CH4 4)一定时，不同一定
13、时，不同p(CO2 2)下积下积碳量随时间的变化趋势如图所示，碳量随时间的变化趋势如图所示，则则pa a(CO2 2)、pb b(CO2 2)、pc c(CO2 2)从大到小的顺序为从大到小的顺序为_。pc c(CO2 2)、pb b(CO2 2)、 pa a(CO2 2)3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:【2018年年卷】（卷】（2）F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时时N2O5(g)分解反应：分解反应：其中其中NO2二聚为二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强的反应可以迅
14、速达到平衡，体系的总压强 p随时间随时间t的的变化如下表所示（变化如下表所示（t=时，时，N2O5(g)完全分解）：完全分解）：t/min0408016026013001700p/kPa 35.840.342.545.949.261.262.363.1若提高反应温度至若提高反应温度至35，则，则N2O5(g)完全分解后体系压完全分解后体系压p(35)_63.1 kPa（填（填“大于大于”“等于等于”或或“小于小于”），原因是），原因是_。大于 温度提高，体积不变，总压强提高； NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高。3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像
15、数据、图像”中体现与运用中体现与运用:【2017年年卷】（卷】（1）正丁烷（）正丁烷（C4H10）脱氢制）脱氢制1-丁烯（丁烯（C4H8）的热化学方程）的热化学方程式如下：式如下：C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1图（图（a）是反应）是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1（填（填“大于大于”或或“小于小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_（填标号）。（填标号）。A升高温度升高温度B降低温度降低温度 C增大压强增大压强D降低压强降低压强小于 A D 【2017年年卷】（卷】（
16、2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中）为丁烯产率与进料气中n（氢（氢气）气）/n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。（3）图（）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳
17、链烃类化合物。丁烯产率在合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是因可能是_。3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类【2016年年卷】卷】(2)在鼓泡反应器中通入含有在鼓泡反应器中通入含有SO2和和NO的烟气，反应温度为的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为溶液浓度为51
18、03molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。如下表。离子SO42SO32NO3NO2Clc/（mol/L）8.351046.871061.51041.21053.4103写出写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，。增加压强，NO的的转化率转化率_（填（填“提高提高”、“不变不变”或或“降低降低”）。）。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐逐渐_（填（填“增大增大”“不变不变”或或“减小减小”）由实验结果可知，脱硫反应速率由实验结果可知，脱硫反
19、应速率_脱硝反应速率（填脱硝反应速率（填“大于大于”或或“小于小于”）。）。原因是除了原因是除了SO2和和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:4NO + 3ClO2+ 4OH= 4NO3 + 3Cl + 2H2O提高 减小 大于 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高【2016年年卷】卷】（3）在不同温度下，）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和和NO的平衡分压的平衡分压pc如图所示。如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反
20、应的平衡常数均由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_（填（填“增大增大”、“不变不变”或或“减小减小”）。）。3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:减小 【2016年年卷】卷】(2)图图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为的温度为460。低于。低于460时，丙烯腈的产率时，丙烯腈的产率_（填（填“是是”或或“不是不是”）对应温度下的平衡转化率，判断理由是对应温度下的平衡转化率，判断理由是_；高于；高于460时，丙烯腈时，丙烯腈产率降低的可能原因是产率降低的可能原
21、因是_（双选，填标号）。（双选，填标号）。 A.催化剂活性降低催化剂活性降低 B.平衡常数变大平衡常数变大 C.副反应增多副反应增多 D.反应活化能增大反应活化能增大3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:不是 该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低A C 【2016年年卷】卷】(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与丙烯腈和丙烯醛的产率与n( (氨氨)/n( (丙烯丙烯)的关系如图（的关系如图（b）所示。由图可知，最佳所示。由图可知，最佳n( (氨氨)/n( (丙烯丙烯)约为约为_，理由是，理由是_。3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图
22、像”中体现与运用中体现与运用:1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:【2016年年卷】卷】(2)CrO 42和和Cr2O72 在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 molL1的的Na2CrO4溶液中溶液中c(Cr2O72 )随随c(H+)的变化如图所示。的变化如图所示。用离子方程式表示用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，由图可知，溶液酸性增大，CrO 42的平衡转化率的平衡转化率_（填（填“增大增大“
23、减小减小”或或“不变不变”）。）。升高温度，溶液中升高温度，溶液中CrO 42的平衡转化率减小，则该反应的的平衡转化率减小，则该反应的H_（填（填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”）。）。2CrO 42 + 2H+ Cr2O72 + H2O增大 小于 3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:【2015新课标卷新课标卷】（】（2）反应）反应的化学平衡常数的化学平衡常数K表达式为表达式为_;图图1中能正中能正确反映平衡常数确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为随温度变化关系的曲线为_（填曲线标记字母），其判断（填曲线标记字母），其判断理由是理由是_
24、。a 反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小 3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:【2015新课标卷新课标卷】（】（3）合成气组成时，体系中的）合成气组成时，体系中的CO平衡转化率平衡转化率(a)温度温度和压强的关系如图和压强的关系如图2所示。所示。a（CO）值随温度升高而）值随温度升高而_（填（填“增大增大”或或“减小减小”），其原因是），其原因是_；图图2中的压强由大到小为中的压强由大到小为_，其判断理由是。，其判断理由是。减小 升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO
25、的量增大；总结果，岁温度升高，使CO的转化率降低 p3 3、p2 2、 p1 1相同温度下，由于反应为气体分数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高。3. 化学平衡原理在化学平衡原理在“数据、图像数据、图像”中体现与运用中体现与运用:【2014新课标卷新课标卷】(3)如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系度、压强的关系其中其中n(H2O) n(C2H4)1 1。图中压强图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为的大小顺序为_，理由
26、是，理由是_。气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度硅藻土为催化剂，反应温度290 、压强、压强6.9 MPa，n(H2O) n(C2H4)0.61。乙烯的转化率为。乙烯的转化率为5%，若，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可采要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可采取的措施有取的措施有_、_。p4 4、p3 3、p2 2、 p1 1反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高将产物乙醇液化移去 增加n(C2H4) n(H2O)之比4. 计算计算:考查平衡常数考查平衡常数
27、（K）计算及表达式：计算及表达式：【2018年年卷】卷】密闭容器中气体密闭容器中气体 【2017年年卷】卷】溶液中离子溶液中离子【2017年年卷】卷】密闭容器中气体密闭容器中气体 【2016年年卷】卷】溶液中离子溶液中离子【2015年年卷】卷】密闭容器中气体密闭容器中气体【2016年年卷】卷】溶液中离子表达式溶液中离子表达式考查考查分压分压平衡常数（平衡常数（Kp）及压强（及压强（P）计算）计算【2018年年卷】卷】密闭容器中气体（考查密闭容器中气体（考查KP及及P） 【2014年年卷】卷】密闭容器中气体密闭容器中气体利用利用“速率方程速率方程”计算计算【2018年年卷】卷】密闭容器中气体密闭
28、容器中气体 【2015年年卷】卷】密闭容器中气体密闭容器中气体 【海南【海南2015】16.（3）由由N2O和和NO反应生成反应生成N2和和NO2的能量变化如图的能量变化如图所示，若生成所示，若生成0.5molN2，其，其H= kJmol-1两个小题两个小题【海南【海南2016】16.顺顺-1，2-二甲基环丙烷和反二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转二甲基环丙烷可发生如下转化：化：该反应的速率方程可表示为：该反应的速率方程可表示为：v(正正)=k(正正)c(顺顺)和和v(逆逆)=k(逆逆)c(反反)，k(正正)和和k(逆逆)在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。回答下列
29、问题：在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。回答下列问题：(1)已知：已知：t1温度下，温度下，k(正正)=0.006s1，k(逆逆)=0.002s1，该温度下反应的平衡常数值，该温度下反应的平衡常数值K1=_；该反应的活化能；该反应的活化能Ea(正正)小于小于Ea(逆逆)，则，则H_ 0(填填“小于小于”“等等于于”或或“大于大于”)。(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号填曲线编号)，平衡常数值，平衡常数值K2=_；温度；温度t1_t2(填填“小于小于”“等于等于”或或“大于大于”)
30、,判断理由是判断理由是_。3 小于 B 7/3 大于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动1. 热化学方程式正确书写（配平、标状态、热化学方程式正确书写（配平、标状态、H准确计算）。准确计算）。2. 图像曲线（及曲线中数据）、表格数据变化常联系勒夏特原理。图像曲线（及曲线中数据）、表格数据变化常联系勒夏特原理。3. 升温、增压（导致体系物质浓度增大）、增大反应物或生成物浓度、使升温、增压（导致体系物质浓度增大）、增大反应物或生成物浓度、使用催化剂、反应固体颗粒表面积增大，都使用催化剂、反应固体颗粒表面积增大，都使v正正、v逆逆增大。反应活化能小，增大。反应活化能小，反应速率大，反之则。反应速
31、率大，反之则。4. 平衡是否移动与平衡是否移动与v正正、v逆逆相对大小有关！但外界占主导因素，不因平衡移相对大小有关！但外界占主导因素，不因平衡移动而改变！动而改变！5. 催化剂只能改变催化剂只能改变速率大小，不能使平衡发生移动。降低反应所需活化能，速率大小，不能使平衡发生移动。降低反应所需活化能，但不能改变该反应的但不能改变该反应的H！6. 解释原因时，应从解释原因时，应从反应速率反应速率、平衡移动平衡移动两个角度，两个角度，多个反应多个反应，综合思考。，综合思考。7. 计算用到计算用到“三段式三段式”，学会，学会K与与KP的变通，信息公式的临场运用（利用平的变通，信息公式的临场运用（利用平衡思想）。衡思想）。K、KP只跟温度有关！只跟温度有关！值得注意的几点！值得注意的几点！
