专题40 化学反应原理综合题——反应热+速率平衡（全国通用）-十年（2016-2025）高考化学真题分类汇编（含答案）

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——反应热+速率平衡

1．（2025·四川·高考真题）乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气()为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行：
①
②
已知：为物质生成焓，反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
回答下列问题：
(1)生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为 ， 0(填“>”“”“”“”“”“”或“”“=”或“”“=”或“
(4)58%
(5) 反应①为放热反应，温度升高平衡左移 温度高于时，大于21%，载氧体无法载氧
(6) 膨润土 载氧体II，故答案：>。
（4）设往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气的物质的量为1ml,氧气的物的量分数为21%，则氧气的物质的量为0.21ml，由图可知，达到平衡时氧气的物的量分数为10%，设反应的O2为xml，有，x=0.122ml，则 时的平衡转化率=58%，故答案：58%。
（5）因为①为放热反应，随温度升高平衡逆向移动，氧气的浓度正大。因为往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气【氧气的物质的量分数为21%】，由图可知，当温度高于时，大于21%，载氧体无法载氧。故答案：反应①为放热反应，温度升高平衡左移；温度高于时，大于21%，载氧体无法载氧。
（6）由表中数据可知：使用氧化铝掺杂的载氧体反应的活化能比使用膨润土掺杂的载氧体反应的活化能高，所以使用膨润土掺杂的载氧体反应较快。
使用氧化铝比使用者膨润土掺杂的载氧体反应较慢，单位时间内燃料反应器释放的热量少，所以v(第二步反应) B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D．第三步反应活化能较高
【答案】(1)O2
(2)53.1 30.0 6.0×10－2 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 13.4
(3)AC
【解析】(1)氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中只有氧元素化合价会升高，所以氧化产物是氧气，分子式为O2；(2)①已知：
ⅰ、2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) △H1＝－4.4kJ/ml
ⅱ、2NO2(g)＝N2O4(g) △H2＝－55.3kJ/ml
根据盖斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)＝2NO2(g)+1/2O2(g) △H1＝＋53.1kJ/ml；
②根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是1：2，又因为压强之比是物质的量之比，所以消耗五氧化二氮减少的压强是2.9kPa×2＝5.8kPa，则此时五氧化二氮的压强是35.8kPa－5.8kPa＝30.0kPa，因此此时反应速率v＝2.0×10－3×30＝6.0×10－2(kPa·min－1)；③由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)大于63.1 kPa。④根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2＝71.6 kPa，氧气是35.8kPa÷2＝17.9 kPa，总压强应该是71.6 kPa+17.9 kPa＝89.5 kPa，平衡后压强减少了89.5 kPa－63.1kPa＝26.4kPa，所以根据方程式2NO2(g) N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa，二氧化氮对应的压强是71.6 kPa－26.4kPa×2＝18.8kPa，则反应的平衡常数。(3)A、第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A正确；[B、根据第二步和第三步可知中间产物还有NO，B错误；C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，C正确；D、第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D错误。故选AC。
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点1 涉及有机化工原料的生产
2025：四川、全国卷、云南、河北、甘肃、黑吉辽蒙卷、浙江
2024：湖南、全国甲卷、安徽
2023：福建、湖南、湖北、全国甲卷
2022：福建、山东
2021：辽宁、山东
2020：山东、浙江
注重考查学科核心知识 ：本专题综合考查反应热的计算、速率与化学平衡的计算、化学平衡的移动等核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 ：化学反应原理题通常以工业生产为背景，综合考查化学反应中的能量变化、速率与平衡等知识，题目综合性强，图文信息多，设问角度灵活。由于试题篇幅较长，情境、取材较新，侧重考查考生的阅读能力、获取有效信息能力、知识运用能力、识图识表能力和分析归纳能力，试题难度大。根据题目涉及的核心物质，可将反应原理主观题型分为两种类型：一类是涉及有机化工原料的生产；另一类是涉及无机物的制备与转化。
考点2 涉及无机物的制备与转化
2025：山东
2024：海南、甘肃、山东、吉林
2023：广东、浙江、全国乙卷
2022：海南、浙江、广东、全国乙卷、全国甲卷
2021：福建、天津、广东、全国乙卷
2020：新课标I卷
2019：新课标I卷
2018：新课标I卷
物质
0
实验组
一
二
温度
298K
355K
400K
平衡常数
1.0
物质
丙烯
乙烯
甲烷
丙烷
氢气
体积分数(%)
21
23.7
55.2
0.1
0
反应时间
0
4
8
12
t
20
浓度
0
2440
3200
3600
4000
4100
催化剂
转化率
转化率
产率
催化剂X
19.0
37.6
3.3
0
1.00
0
0
a
x
0.64
b
0.40
0.60
条件1
0.40
0.40
0
条件2
0.42
0.36
0.02
催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
温度/
950
1000
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
载氧体掺杂物质
氧化铝
膨润土
活化能/
t/min
0
40
80
160
260
1300
1700
∞
p/kPa
35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1