专题15 化学反应原理综合题-五年（2019-2023）高考化学真题分项汇编（全国通用）（解析版）

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五年（2019-2023）年高考真题分项汇编
专题 15 化学反应原理综合题
〖2023 年高考真题〗
1．（2023·全国甲卷）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
① 
② 
反应③ 的 _______ ，平衡常数 _______(用 表
示)。
(2)电喷雾电离等方法得到的 (等)与 反应可得 。 与 反应能高选择性地生
成甲醇。分别在 和 下(其他反应条件相同)进行反应 ，结果如下图所
示。图中 的曲线是_______(填“a”或“b”。 、 时 的转化率为_______(列出算式)。

(3) 分别与 反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以 示
例)。

(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则 与 反应的能量变
化应为图中曲线_______(填“c”或“d”)。
(ⅲ) 与 反应，氘代甲醇的产量 _______ (填“＞”“＜”或“=”)。若 与
反应，生成的氘代甲醇有_______种。
【答案】(1)  或
(2)b
(3)Ⅰc＜ 2
【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应③= (反应②-①)，所以对应
；根据平衡常数表达式与热化学方程式之
间的关系可知，对应化学平衡常数 或 ，故答案为： ； 或 ；
（2）根据图示信息可知，纵坐标表示-lg( )，即与 MO+的微粒分布系数成反比，与 M+的微
粒分布系数成正比。则同一时间内，b曲线生成 M+的物质的量浓度比 a曲线的小，证明化学反应速率慢，
又因同一条件下降低温度化学反应速率减慢，所以曲线 b表示的是 300K 条件下的反应；
根据上述分析结合图像可知， 、 时-lg( )=0.1，则 =10-0.1，利用数
学关系式可求出 ，根据反应 可知，生成的 M+即为转
化的 ，则 的转化率为 ；故答案为：b；
；
（3）(ⅰ)步骤Ⅰ涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以符合题意的是步
骤Ⅰ；
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则此时正反应活化能会增大，
根据图示可知， 与 反应的能量变化应为图中曲线 c；
(ⅲ) 与 反应时，因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则
单位时间内产量会下降，则氘代甲醇的产量 ＜ ；根据反应机理可知，若 与
反应，生成的氘代甲醇可能为 或 共 2种，故答案为：＜；2。
2．（2023·全国乙卷）硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧
化铁、铁催化剂等。回答下列问题：
(1)在 气氛中， 的脱水热分解过程如图所示：
根据上述实验结果，可知 _______，_______。
(2)已知下列热化学方程式：
则 的 _______ 。
(3)将 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：
(Ⅰ)。平衡时 的关系如下图所示。 时，该反应的平衡总压 _______ 、平衡常数
_______ 。 随反应温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应 (Ⅱ)，平衡时 _______(用
表示)。在 时， ，则 _______ ，_______
(列出计算式)。
【答案】(1)41
(2)(a+c-2b)
(3)3 增大
(4) 46.26
【详解】（1）由图中信息可知，当失重比为 19.4%时， 转化为 ，则
，解之得 =4；当失重比为 38.8%时， 转化为 ，则
，解之得 y=1。
（2）①
②
③
根据盖斯定律可知，①+③-②2可得 ，则
(a+c-2b) 。
（3）将 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：
(Ⅰ)。由平衡时 的关系图可知,时， ，则
，因此，该反应的平衡总压 3、平衡常数 。由图
中信息可知， 随着温度升高而增大，因此， 随反应温度升高而增大。
（4）提高温度，上述容器中进一步发生反应 (Ⅱ)，在同温同压下，不同气体的
物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应(Ⅰ)时 ，则 ，因此，平衡时
。在 时， ，则 、 ，
联立方程组消去 ，可得 ，代入相关数据可求出 46.26 ，则
， 。
3．（2023·新课标卷）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
(1)根据图 1数据计算反应 的 _______ 。
(2)研究表明，合成氨反应在 催化剂上可能通过图 2机理进行(*表示催化剂表面吸附位， 表示被吸附
于催化剂表面的)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为_______(填步骤前的标号)，
理由是_______。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为 )使用前经 还原，生成 包裹的 。已知 属于立方
晶系，晶胞参数 ，密度为 ，则 晶胞中含有 的原子数为_______(列出计算式，阿
伏加德罗常数的值为)。
(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中
一种进料组成为 ，另一种为 。(物质 i的摩尔分数：
)
① 图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是_______。
② 进料组成中含有惰性气体 的图是_______。
③图3中，当、 时，氮气的转化率 _______。该温度时，反应
的平衡常数 _______ (化为最简式)。
【答案】(1)
摘要：

五年（2019-2023）年高考真题分项汇编专题15化学反应原理综合题〖2023年高考真题〗1．（2023·全国甲卷）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①        ②         反应③的_______，平衡常数_______(用表示)。(2)电喷雾电离等方法得到的(等)与反应可得。与反应能高选择性地生成甲醇。分别在和下(其他反应条件相同)进行反应，结果如下图所示。图中的曲线是_______(填“a”或“b”。、时的转化率为_______(列出算式)。  (3)分别与反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似...

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