查补易混易错15化学反应原理2023年高考化学三轮冲刺过关(全国通用)(原卷版)

查补易混易错15 化学反应原理
化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识，主要命题点有盖斯定律的应用，反应速率和化学平衡的分析，化学平衡常数的表达式书写与计算，反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等，试题常以填空、读图、作图、计算等形式呈现。

高考一般以与生产、生活紧密联系的物质为背景材料命制组合题，各小题之间又有一定的独立性。

主要考查学生的信息处理能力、学科内综合分析能力，应用反应原理解决生产实际中的具体问题，体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。

易错01反应热的计算
1．反应热计算的方法：
(1)根据“两个”公式计算反应热：ΔH=E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)；ΔH=E(反应物的键能之和)－E(生成物的键能之和), 利用键能计算反应热，需算清物质中化学键的数目。

常见物质中所含共价键的数目：1 mol金刚石中含有2 mol C—C键，1 mol硅中含有2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O 键；1 mol P4中含有6 mol P—P键，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中含有12 mol P—O键、4 mol P===O键，1 mol CH3CH3中含有6 mol C—H键和1 mol C—C键。

(2)根据热化学方程式计算反应热：焓变与反应物的物质的量成正比。

(3)根据盖斯定律计算反应热：若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到，则该反应的
焓变可通过这几个化学反应焓变的加减而得到。

表示方法：，ΔH=ΔH1＋ΔH2。

2.热化学方程式的书写：
(1)热化学方程式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。

(2)物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。

热化学方程式中不用“↑”和“↓”。

(3)注意ΔH的单位、数值与符号。

ΔH的单位为kJ·mol－1，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍，逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。

(4)对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。

如①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1；②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1；③S(s，单
斜)===S(s ，正交) ΔH 3＝－0.33 kJ·mol －
1。

3. 根据盖斯定律计算反应热的方法：
(1)观察已知的热化学方程式与目标热化学方程式的差异，若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物，可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒，相应的ΔH 改变符号。

(2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中的化学计量数与目标热化学方程式中的化学计量数一致，ΔH 也同倍数变化。

(3)将已知热化学方程式相加或相减，热化学方程式中的ΔH 同时相加或相减，得到目标方程式及反应热。

易错02化学反应速率和化学平衡
1. 化学反应速率的计算：v (B)＝Δc （B ）Δt ＝Δn （B ）V ·Δt
(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。

(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。

(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。

不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。

(4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积)，再进行计算。

2. 外界条件对可逆反应的反应速率的影响：外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。

(1)当增大反应物浓度时，v 正增大，v 逆瞬间不变，随后也增大；
(2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大；
(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率；
(4)升高温度，v 正和v 逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；
(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。

3.平衡移动方向的判断：
(1)依勒夏特列原理判断。

(2)根据图像中正逆反应速率相对大小判断：若v 正>v 逆，则平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动。

(3)依变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率增大(减小)，则平衡向逆(正)反应方向移动。

(4)依浓度熵(Q c )规则判断：若某温度下Q c ＜K ，反应向正反应方向进行；Q c ＞K ，反应向逆反应方向进行。

4.化学平衡的计算：
（1）化学平衡常数：对于可逆化学反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)在一定温度下达到化学平衡时，K
＝c p （C ）·c q （D ）c m （A ）·c n （B ）。

另可用压强平衡常数表示： K p ＝p p （C ）·p q （D ）p m （A ）·p n （B ）
[p (C)为平衡时气体C 的分压]。

反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度不写进平衡常数表达式，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中；同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。

书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。

（2））依据化学方程式计算平衡常数：同一可逆反应中，K 正·K 逆＝1；同一方程式中的化学计量数等倍扩大
或缩小n 倍，则新平衡常数K ′与原平衡常K 间的关系是：K ′＝K n 或K ′＝n K ；几个可逆反应方程式相加，
得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。

（3）转化率、产率及分压的计算：反应物转化率＝反应物的变化量反应物的起始量×100%；产物的产率＝生成物的实际产量生成物的理论产量
×100%；分压＝总压×物质的量分数。

5.化学反应速率、化学平衡图像：
（1））解题思路：
（2）分析方法：认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合；看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点；看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应，从而判断反应特点；注意终点。

例如，在浓度­时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断；先拐先平数值大。

例如，在转化率­时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大；定一议二。

当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。

易错03沉淀溶解平衡和K sp 的应用
一般情况下，升高温度能促进沉淀的溶解，稀释使平衡向右移动；稀释后重新达到平衡时各离子浓度保持不变。

对于确定的物质来说，K sp 只与温度有关；温度相同时，组成形式相同的物质，K sp 较大者溶解度较大。

1.沉淀的生成或溶解的判断：若体系内Q c ＝K sp ，体系处于溶解平衡状态；Q c >K sp ，体系内会有沉淀析出；Q c <K sp ，体系仍可溶解相应的溶质。

2.沉淀顺序的确定：同一溶液若有多种成分在某种条件下均可形成沉淀，则离子积先满足Q c>K sp者先形成沉淀。

3.沉淀的转化与K sp大小间的关系：组成形式相同的难溶物质，K sp较大的沉淀肯定可转化为K sp较小的沉淀，但当二者K sp相差不大时，反过来也可转化。

易错04电化学的常考点
1.电极名称的判断：总反应方程式中还原剂发生氧化反应做负极，与负极相连的电极为阴极，阴极发生还原反应；总反应方程式中氧化剂发生还原反应做正极，与正极相连的电极为阳极，阳极发生氧化反应。

2.微粒的移动方向：原电池中，电子由负极移向正极，阳离子移向正极阴离子移向负极；电解池中，电子由电源负极移向阴极、由阳极移向电源正极，阳离子移向阴极阴离子移向阳极。

3.充、放电的电化学原理：对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池工作原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；外电路中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

可充电电池充电时为电解池，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；充电时电池的“＋”极与外接直流电源的正极相连，电池的“－”极与外接直流电源的负极相连。

4. 不同“介质”与电极反应式的书写：酸性溶液中，电极反应式不可能出现OH—及与H+反应的微粒，如酸性溶液中CH3OH在负极上失去电子生成CO2气体，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O；碱性溶液中，电极反应式不可能出现H+及与OH—反应的微粒，如碱性溶液中CH3OH在负极上失去电子生成CO2－3，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－；电解质为熔融盐或固体，电极反应式不可能出现OH—及H+。

5.隔膜的作用：离子交换膜是一种选择性透过膜，阳离子交换膜一般只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阳离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。

6.盐桥的作用：隔绝负极与正极电解质溶液发生化学反应，降低化学能转化为电能的效率；通过离子的定向移动，构成原电池的闭合回路，并维持正极池和负极池中溶液的电性守恒。

7. 金属腐蚀快慢三个规律：
(1)金属腐蚀类型的差异：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的腐蚀。

(2)电解质溶液的影响:对同一金属来说，腐蚀的快慢(浓度相同)：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液;对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，腐蚀越快。

(3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。

1．（2022·天津·统考高考真题）天津地处环渤海湾，海水资源丰富。

科研人员把铁的配合物3
Fe L (L为配体)
H S转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。

该工艺包含两个阶溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体2
段：①2H S 的吸收氧化；②3Fe L +的再生。

反应原理如下：
①()()()()()()3222H S 2Fe L aq 2OH aq S s 2Fe L aq H g 2O l +-+++=++ ()1ΔakJ mol a>0H -=-⋅
②()()()()()23224Fe L aq O 2H O l =4Fe L aq 4OH aq g ++-+++ ()1ΔbkJ mol b>0H -=-⋅
回答下列问题：
(1)该工艺的总反应方程式为___________。

1mol ()2H S g 发生该反应的热量变化为___________，3Fe L +在总反应中的作用是___________。

(2)研究不同配体与3Fe +所形成的配合物(A 、B 、C)对2H S 吸收转化率的影响。

将配合物A 、B 、C 分别溶于海水中，配成相同物质的量浓度的吸收液，在相同反应条件下，分别向三份吸收液持续通入2H S ，测得单位体积吸收液中2H S 吸收转化率()2H S α⎡⎤⎣⎦随时间变化的曲线如图1所示。

以()2H S α由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率，结果最好的是___________(填“A”、“B”或“C”)。

(3)2H S 的电离方程式为___________。

25℃时，2H S 溶液中2H S 、HS -、2S -在含硫粒子总浓度中所占分数δ随溶液pH 的变化关系如图2，由图2计算，2H S 的a1K =___________，a2K =___________。

再生反应在常温下进行，2Fe L +解离出的2Fe +易与溶液中的2S -形成沉淀。

若溶液中的()251Fe 1.010mol L c +--=⨯⋅，()912 6.010mol L H S c --⨯⋅=，为避免有FeS 沉淀生成，应控制溶液pH 不大于___________(已知25℃时，FeS 的sp K 为186.010-⨯)。

36O(g)
C H (g)612(g)
C H (g)回答下列问题：
8H O(g)9O +的热化学方程式为℃下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：①4~8μs 内，()38v C H O =_______1ppm μs -⋅；
②t_______16(填“>”“<”或“=”)。

(3)在恒温刚性密闭容器中，反应℃、℃均达到平衡的判据是_______(填标号)。

a.2H O(g)的分压不变
b.混合气体密度不变
c.()()36612n C H 2n C H =
d.()()238v H O v C H O =正逆
(4)在一定条件下，若反应℃、℃的转化率分别为98%和40%，则丙烯的产率为_______。

(5)下图为反应℃、℃达到平衡时p lgQ 与温度的关系曲线。

bB(g)
cC(g)+c d p (C)p (D)⋅恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应时，在密闭容器中加入一定量的38C H O 2O(g)
CO (g)+H 一定条件①反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。

②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是_____。

(2)该反应常在Pd 膜反应器中进行，其工作原理如图所示。

①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd 膜时具有更高转化率的原因是_____。

②某温度下，H 2在Pd 膜表面上的解离过程存在如下平衡：2
H 2H ，其正反应的活化能远小于逆反应的
活化能。

下列说法错误的是_____。

A ．Pd 膜对气体分子的透过具有选择性
B ．过程2的△H ＞0
C ．加快Pd 膜内H 原子迁移有利于H 2的解离
D ．H 原子在Pd 膜表面上结合为H 2的过程为放热反应 ③同温同压下，等物质的量的CO 和H 2O 通入无Pd 膜反应器，CO 的平衡转化率为75%；若换成Pd 膜反应器，CO 的平衡转化率为90%，则相同时间内出口a 和出口b 中H 2的质量比为_____。

(3)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。

①固体电解质采用______(填“氧离子导体”或“质子导体”)。

②阴极的电极反应式为______。

③同温同压下，相同时间内，若进口℃处n(CO)：n(H 2O)=a ：b ，出口℃处气体体积为进口℃处的y 倍，则CO 的转化率为_____(用a ，b ，y 表示)。

4．（2023·浙江·高考真题）“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，4CH 还原2CO 是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
℃：142211CH (g)CO (g)
2CO(g)2H (g)ΔH 247kJ mol ,K -++=+⋅ ℃：122222CO (g)H (g)
CO(g)H O(g)ΔH 41kJ mol ,K -++=+⋅
请回答：
(1)有利于提高2CO 平衡转化率的条件是___________。

A ．低温低压
B ．低温高压
C ．高温低压
D ．高温高压 (2)反应422CH (g)3CO (g)
4CO(g)2H O(g)++的ΔH=___________1kJ mol -⋅，K =___________(用12K ,K 表
示)。

(3)恒压、750C 时，4CH 和2CO 按物质的量之比1:3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现2CO 高效转化。

①下列说法正确的是___________。

A ．34Fe O 可循环利用，CaO 不可循环利用
B ．过程℃，CaO 吸收2CO 可促使34Fe O 氧化CO 的平衡正移
C ．过程℃产生的2H O 最终未被CaO 吸收，在过程℃被排出
D ．相比于反应℃，该流程的总反应还原21molCO 需吸收的能量更多
②过程℃平衡后通入He ，测得一段时间内CO 物质的量上升，根据过程℃，结合平衡移动原理，解释CO 物质的量上升的原因___________。

(4)4CH 还原能力()R 可衡量2CO 转化效率，()()24R Δn CO /Δn CH =(同一时段内2CO 与4CH 的物质的量变化量之比)。

①常压下4CH 和2CO 按物质的量之比1:3投料，某一时段内4CH 和2CO 的转化率随温度变化如图1，请在图2中画出4001000~℃间R 的变化趋势，并标明1000℃时R 值___________。

②催化剂X 可提高R 值，另一时段内4CH 转化率、R 值随温度变化如下表：
(g)2NH(g)
3
能”或“不能
有利于提高反应速率，
400~500℃
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。

在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_______。

a ．有利于平衡正向移动
b ．防止催化剂中毒
c ．提高正反应速率
(6)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M 金属离子，顶点均为3NH 配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。

若其摩尔质量为-1188g mol ⋅，则M 元素为_______(填元素符号)；在该化合物中，M 离子
O(g)CO(g)+3H
O(g)CO(g)+H
22
CH(g)
①下列操作中，能提高4
(g)用量B．恒温恒压下通入惰性气体
)D．加入催化剂
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
达平衡时，α=0.90,b=0.65。

(g) HCOOH(g) ΔH (g) H2O(g)+CO(g) ΔH
(M为催化剂)；
(g)CH3OCH
(g)CO(g) +H
H2的起始投料一定的条件下，的选择性随温度的变化如图所示。

其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的曲线是____(填“①”或“②”)；温度高于300°C时，曲线②随温度升高而升高的原因是___________________。

②对于反应℃的反应速率v=v正- v逆=k 正p(CO2)·p(H2) - k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。

a．降低温度，k正- k逆_____(填“增大”“减小”或”不变”)；
b．在一定温度和压强下的反应℃，按照n(H2)：n(CO2)=1：1投料，CO2转化率为50%时v(正)：v(逆)=3：4，用气体分压表示的平衡常数K p=______________。

(2)石化工业，常采用碳酸钠溶液作为脱硫吸收剂。

已知：25°C，H2CO3 K a1=4.5×10-7 K a2=4.7 ×10-11；H2S K a1=1.1 ×10-7 K a2=1.3 ×10-13。

请写出H2S与足量碳酸钠溶液反应的离子方程式：________________。

(3)化工废水中常常含有以二甲胺(CH3)2NH)为代表的含氮有机物，可以通过电解法将二甲胺转化为无毒无害的气体排放，装置如图所示。

反应原理是：(i) Cl-在阳极转化为Cl2；
(ii) Cl2在碱性溶液中歧化为ClO-；
CO和H2O。

(iii) ClO-将二甲胺氧化为N2，2-
3
①写出电解池中阴极发生反应的方程式_________________。

②电解池中选择阴离子交换膜而不选择阳离子交换膜的原因是______________________________。

(g)HCOOH(g)
部分物质的相对能量如表所示，
易自发进行。

CO2(g)H2
-3930
In2O3
)还原
氧化
在活化的催化剂表面同时发生如下反应：
(g)CH3OH(g)+H2O(g) Δ
(g)CO(g)+H2O(g) Δ
某温度下，在恒容密闭反应器发生以上反应，下列能说明反应①达到平衡状态的是OH)=3：1
．混合气体的平均摩尔质量保持不变
．混合气体的密度保持不变
T
(g)CH3OH(g)
维持压强和投料比不变，将
3
2
)
()
CH OH
n CO
生成
消耗
3
(g)+CO(g)CH CH
26
(g)C H(g)Δ
已知：在一定条件下一氧化碳能与铑催化剂结合生成羰基铑络合物。

时，向恒压容器中充入0.2 mol 2C H
15.48 kJ的能量；。