必练19 化学反应原理综合大题-2024年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用）

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第一，用什么资料，怎样使用资料；第二，在那些核心考点上有所突破，准备采取什么样的措施；第三，用时多长，怎样合理分配。
二、怎样查漏。
第一，教师根据一轮复习的基本情况做出预判；第二，通过检测的方式了解学情。
三、怎样补缺。
1、指导学生针对核心考点构建本专题的知识网络;
2、针对学生在检测或考试当中出现的问题，教师要做好系统性讲评;
3、教育学生在对待错题上一定要做到:错题重做，区别对待，就地正法。
4、抓好“四练”。练基本考点，练解题技巧，练解题速度，练答题规范。
【尖子生创造营】2024年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用）
必练19 化学反应原理综合大题
1．(2023·广东高考真题) 配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。
（1）某有机物R能与Fe2+形成橙红色的配离子FeR32+，该配离子可被HNO3氧化成淡蓝色的配离子FeR33+。
①基态Fe2+的3d电子轨道表示式为___________。
②完成反应的离子方程式：NO3−+2FeR32++3H+⇌___________+2FeR33++H2O
（2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。
用浓度分别为2.0、2.5、3.0 ml⋅L-1的HNO3溶液进行了三组实验，得到cFeR32+随时间t的变化曲线如图。
①cHNO3=3.0 ml⋅L-1时，在0~1 min内，FeR32+的平均消耗速率=___________。
②下列有关说法中，正确的有___________。
A．平衡后加水稀释，cFeR32+cFeR33+增大
B．FeR32+平衡转化率：αIII>αII>αI
C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小
D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间：tIII>tII>tI
（3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子（用M表示）与L存在平衡：
M+L⇌ML K1
ML+L⇌ML2 K2
研究组配制了L起始浓度c0( L)=0.02 ml⋅L-1、M与L起始浓度比c0(M)/c0(L)不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种L、ML、ML2中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S（体系中所有特征H的总峰面积计为1）如下表。
【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。
①c0(M)/c0(L)=a时，x= ___________。
②c0(M)/c0(L)=b时，平衡浓度比c平ML2:c平(ML)= ___________。
（4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M与L反应体系。当c0(L)=1.0×10-5 ml⋅L-1时，测得平衡时各物种c平/c0(L)随c0(M)/c0(L)的变化曲线如图。
c0(M)/c0(L)=0.51时，计算M的平衡转化率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）① ②HNO2 （2）①5×10-5 ml·L-1·min-1 ②AB
（3） ①0.36 ②3:4或0.75
（4）c0M/c0L=0.51, c0M=0.51c0L=0.51×1.0×10-5 ml⋅L-1=5.1×10-6 ml⋅L-1；
c平(ML)=c平(L)=0.4c0(L)=4.0×10-6 ml⋅L-1，由L守恒可知
c平ML2=1×10-5 ml⋅L-1−4×10-6 ml⋅L-1+4×10-6 ml⋅L-12=1.0×10-6 ml⋅L-1；
则c转(M)=4.0×10-6 m⋅L-1+1.0×10-6 ml⋅L-1=5.0×10-6 ml⋅L-1；
则M的转化率为5.0×10-65.1×10-6×100%≈98%
【详解】（1）①基态Fe2+的电子排布式为：[Ar]3d6，则其3d电子轨道表示式为。
②根据质量守恒定律，离子方程式为：NO3−+2FeR32++3H+⇌HNO2+2FeR33++H2O
（2）①cHNO3=3.0 ml⋅L-1时，在0~1 min内，FeR32+的平均消耗速率=ν=∆c∆t=(1.5−1)×10−4ml·L−11min = 5×10-5 ml·L-1·min-1。
②A．由图像可知，硝酸浓度越小，平衡时FeR32+转化率越小，平衡后加水稀释，硝酸浓度降低，cFeR32+cFeR33+增大，A正确；B．由图像可知，硝酸浓度越小，平衡时FeR32+转化率越小，FeR32+平衡转化率：αIII>αII>αI，B正确；C．三组实验中，反应速率随反应进程达到平衡时保持不变，C错误；D．由图像可知，硝酸浓度越大，FeR32+的反应速率越大，体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间越少，故tIIIv逆，D项正确；
故选AD。
（3）反应起始投入CH4和CO2为2：1，所以m为CO2。同时700℃之后C固体增加，即700℃以上的高温有利于反应c正向进行，反应c正向进行H2物质的量分数增加则n为H2。P为CO。设反应投入CH4和CO2物质的量分别为2ml、1ml。根据反应列出以下三段式：
CO2+H2⇌CO+H2O起始/ml00变化/mlnnnn平衡/mln
CH4+CO2⇌2CO+2H2起始/ml2变化/mlmm2m2m平衡/ml2-m，则平衡时CO2物质的量为(1-n-m)ml，CO的物质的量为(n+2m)ml，H2O物质的量为nml，H2为(2m-n)ml，CH4为（2-m）ml，则平衡体系中气体总物质的量为（3+m）ml。已知CH4和H2O的物质的量分数分别是0.50、0.04，则建立等式为2-m3+2m=0.5、n3+2m=0.04得m=0.25、n=0.14。则CH4的转化率为变化起始×100%=0.252×100%=12.5%。则K=c(H2O)c(CO)c(CO2)c(H2)=n(n+2m)(1-m-n)(2m-n)=0.64××0.36。答案为反应c为吸热反应，反应d为放热反应。700℃后，随着温度升高，反应c右移对C(s)的物质的量分数的影响比反应 d 左移的大；12.5%；0.64××0.36。
10．(2023·广州一模)乙醇可以通过部分氧化制氢气，涉及的相关反应方程式如下：
a)C2H5OHg⇌CH4g+COg+H2g ΔH1
b)2CH4g+3O2g⇌2COg+4H2Og ΔH2
c)COg+H2Og⇌CO2g+H2g ΔH3
d)CH4g+H2Og⇌COg+3H2g ΔH4
(1)若发生反应C2H5OHg+12O2g⇌2COg+3H2gΔH5，可提高乙醇中氢原子的利用率，反应的ΔH5=_______(用代数式表示)。
(2)用平衡分压代替平衡浓度时，平衡常数可表示为Kp，各反应的lgKp随温度的变化如图1所示。
①以上反应中，属于吸热反应的有_______(填字母)。
②平衡常数大于105时可认为反应完全，则1500K时，反应完全进行的有_______(填字母)。
(3)恒压条件下往反应容器中通入2.0mlC2H5OH和少量O2，平衡时体系中各物质(CH4、H2、CO、CO2、H2O)的物质的量分数随温度的变化如图2所示。
①图中表示CO的曲线为_______。(填“m”或“n”)。
②下列说法正确的是_______(填编号)。
A．当气体密度不再发生变化时，反应达到平衡状态
B．温度升高，反应的v正增大，v减减小
C．达到平衡时分离出部分H2O，反应c的平衡常数增大
D．加入稀有气体，重新达到平衡时H2的物质的量增加
③T1K下达到平衡时C2H5OH和O2均反应完全，CH4、H2和H2O的物质的量分数分别为0.20、0.32、0.12，则平衡时H2的物质的量为_______ml，反应c的平衡常数K=_____。
【答案】(1)ΔH1+16ΔH2+23ΔH4
(2) ad ab
(3) n AD 167 83
【详解】（1）由盖斯定律可知a+16b+23d可得反应C2H5OHg+12O2g⇌2COg+3H2g ΔH5=ΔH1+16ΔH2+23ΔH4；
（2）①由图示知随着温度升高，bc反应的平衡常数减小，ad平衡常数增大，故ad反应属于吸热，升高温度平衡正向移动；
②平衡常数大于105即lgKp>5时可认为反应完全，则1500K时，反应完全进行的有ab。
（3）①ad反应属于吸热，升高温度平衡正向移动，故CO的含量增大，曲线n为CO的曲线；
②A．该体系只有气体参与反应，质量守恒，m总不变，反应体系是气体物质的量增大的反应，恒压体系容器的体积增大，故密度是个变量，当气体密度不再发生变化时，反应达到平衡状态，选项A正确；
B．温度升高，反应的v正、v减均增大，选项B错误；
C．平衡常数是个随温度变化的常数，达到平衡时分离出部分H2O，反应c的平衡常数不变，选项C错误；
D．恒压环境中加入稀有气体，容器体积增大，反应体系的分压减小，ad平衡正向移动，重新达到平衡时H2的物质的量增加，选项D正确；
答案选AD；
③CH4、H2和H2O的物质的量分数分别为0.20、0.32、0.12，则一氧化碳和二氧化碳的物质的量分数之和为1-(0.2+0.32+0.12)=0.36，设平衡时各物质总的物质的量为n总，根据碳元素守恒可知（0.20+0.36）×n总=4，故n总=507ml，则氢气的物质的量为507 ×0.32ml=167ml；由图可知，T1K下达到平衡时CO和CO2的物质的量相等，则n(CO)= n(CO2)=12 ×0.36n总=97ml，n(H2O)=0.12 n总=67ml，c(CH4)=0.2 n总=107ml，反应c的平衡常数K=cCO2cH2cCOcH2O=97×16797×67=83。
11．(2023·惠州第三次调研)运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。
(1)生成氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。Cs+H2Og⇌H2g+COg ΔH=+131.3kJ⋅ml-1，ΔS=+133.7J⋅ml-1⋅K-1，该反应在低温下_______(“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在400℃时，N2g+3H2g⇌2NH3g的Kt=0.5。相关化学键键能数据为
回答下列问题：①在400℃时，2NH3g⇌N2g+3H2(g的K2=_______(填数值)，ΔH=_______。
②400℃时，在1L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4ml、2ml、4ml，则此时反应v正N2_______v逆N2(填“>”“p2>p3 8.3×103
【详解】（1）因为该反应ΔH>0,ΔS>0，高温下能自发进行，低温下不能自发进行；
（2）①相同温度下，正逆反应的平衡常数互为倒数，所以K2=1K1=10.5=2，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，ΔH=6×390.8−(946+3×436)=+90.8kJ/ml；
②根据Qc=c2(NH3)c(N2)c3(H2)=424×23=0.5=K1，反应达平衡状态，v正N2等于v逆N2；
③恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，容器体积增大，相当于减小压强，合成氨反应的平衡正向移动，催化剂降低活化能，加快反应速率，但是不改变反应的焓变；
（3）①其他条件不变时，增大压强，平衡正向移动，氨的体积分数越大，所以p1>p2>p3；
②根据三段式：
n0Δnn平N2(g)+⇌2NH302x2x，2x0.1-x+0.3-3x+2x=0.667，x=0.08，n(总)=0.24ml，p(N2)=p1××103pa。
12．(2023·惠州市下学期一模)汽车尾气的污染不容忽视，对汽车尾气中污染气体NO和CO的转化是研究热点。
I．汽车尾气中的NO对人体健康有严重危害，一种新技术用H2还原NO的反应原理为：
2H2g+2NOg⇌N2g+2H2OgΔH”、“=”或“p3；TK之前以反应Ⅰ为主，转化率随着温度升高而增大，TK之后以反应Ⅱ为主，转化率随着温度升高而降低；
（4）设平衡时一氧化碳、甲醇的物质的量分别为xml、yml，平衡时二氧化碳的转化率是50%，由碳原子个数守恒可得：x+y=1，体系内剩余1ml氢气，由方程式和氢原子个数守恒可得：2x+x+y=2，解得x=y=0.5，则反应Ⅱ的平衡常数K=cCH3OHcH2OcCO2c3H2=0.5ml2L×1ml2L1ml2L×(1ml2L)3=2L2/ml2，故答案为：2。c0(M)/c0(L)
S(L)
S(ML)
SML2
0
1.00
0
0
a
x